introduction to computer sciences

80
د. يصرل ا كما

Upload: kamal-al-masri

Post on 19-Jul-2015

127 views

Category:

Devices & Hardware


9 download

TRANSCRIPT

Page 1: Introduction to computer sciences

كمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ملحة عن تطور الحاسوبbullبعض املفاهيم األساسية قبل البدءbullفروع علم الحاسوبbullتعريف الكمبيوترbullمبدأ التراكمية والتخصصية في علمbull

الحاسوبأنواع وعائالت أجهزة الحاسبbullمكونات جهاز الحاسبbullالذاكرة وأنواعها ووحدات قياسهاbullملحة عن أجهزة اإلدخال واإلخراجbull

املكونات البرمجية وفكرة البرمجةbullوظائف الحاسب وفكرة عملهbullمثال الصور الرقميةndashمفهوم امللف bullهاشبكات الكمبيوتر وأنواعها ومكوناتbullي وحدة التحكم املنطق مواضيع مختارة bull

(PLC)القابلة للبرمجة مفاهيم اقتصادية ذات العالقةbullمفاهيم حديثة ذات العالقةbull

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الكودrdquoالرمز ldquo(Code )(Access Code )بمعنى شفرة (Code of Ethics and Professional Conduct )بمعنى عادات وتقاليد (Civil code )بمعنى قانون (Program Code Source code )بمعنى نص البرنامج (Hidden code )بمعنى سر (hellipBare code QR Client Code )بمعنى رقم معرف

الخوارزمية(Algorithm ) مثال فرز قيم عددية حساب رسم )طريقة لحل مشكلة(تحليل

البروتوكول(Protocol )ين إجراء أو آلية تفاهم وتواصل مكتوبة رسمية ومتعارف عليها بحان عدة أطراف لتأدية مهمة معينة بشكل أمثل مثال للزواج بروتوكول معين لالمت

في ية بروتوكول معين في الحرب والسالم في مجال البيئة في مجال التجارة العامل(hellip HTTP FTP Telnet TCPIC UDP)الحاسوب مثال

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

(Computer architecture)بنية الحواسيب bullTheory)نظرية الحوسبة bull of computation)(Software Engineering)هندسة البرمجيات bullMathematical)األسس الرياضية للحاسوب bull

foundations)Algorithms)الخوارزميات وهيكلة البيانات bull and

data structures)(Computer graphics)الرسومات املحوسبة bull(Databases)قواعد البيانات bull

Programming)لغات البرمجة bull languages and compilers)

Scientific)الحوسبة العلمية bull computing ) مثلحساب الجينات والغيوم والنووي

(Computer Networks)شبكات الكمبيوتر bull Concurrent)األنظمة التنافسية واملوزعة bull

parallel and distributed systems) Communications)االتصاالت وأمن املعلومات bull

and Security)Artificial)الذكاء االصطناعي bull intelligence)(Cognitive sciences)العلوم الذهنية bull

Information) أنظمة املعلومات (Data Mining)تنقيب البيانات من التخصصات الفرعية األخرى مثل العديدهناك Systems) الشبكات العصبية (Neural Networks) إدارة املعرفة (Knowledge Management ) واألنظمة الخبيرة

(Expert Systems) الروبوت(Robotics)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ي وحسب عبارة عن جهاز إلكتروني للتخزين واملعالجة يعمل عادة بمبدأ العد الثنائتعليمات ضمن برنامج وضع لهذا الغرض

باختصار هو عبارة عن آلة حاسبة وآلة تخزين

طن ويحتاج 30وكان وزنه 1946للعلم أول حاسب إلكتروني تم تطويره عاممتر مربع 600مساحة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ملعالج غير ذكية عمل ا هما آالت غبية ( املعالج والذاكرة)الوحدة األساسية في الحاسبيقتصر على بعض العمليات الحسابية البسيطة جدا

كأن تأمر شخصا بوضع قطعة ما على أخرى دون أن يعرف ملاذا

ldquo غبيةrdquoبعد تحويلها إلى كود رقمي هي لغة ( Assembly)اللغة التي تتعامل مع املعالج (أنظر الحقا)hellip mov get add load وتحتوي تعليمات بدائية مثل

الضوئية على سبيل املثال األلياف التخصصات املختلفة التي تتدخل في الحاسوب علوماتية واإللكترونيات واالتصاالت والرياضيات واملامليكانيكالفيزياء والكيمياء

أو االندماج في مجال املعلوماتية ldquo التقاربrdquoمفهوم(Convergence)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

جهاز املكتب(Desktop)

الحاسب املحمول(Lap Top)

الخادم(Server)

أجهزة أخرىوحي

(Tablet)الحاسب الل

(Smart Phone)الهاتف الذكي

(Interactive TV)التلفاز التفاعلي

(Console)منصات األلعاب

واألسلحة والسيارات( غسالة ثالجة )األجهزة املنزلية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

إمبيعائلة أي(IBM PC )ا وبعدها قامت الشركة بتصنيع أجهزة متوافقة معه( IBM)من قبل شركة 1981اشتهر في عام

(MS Windows)هي اآلن األشهر واألرخص في التعامل وتستخدم غالبا نظام النوافذ

ماكنتوش آبلعائلة(Apple Mac )وتميز بواجهة استخدام سهلة( Apple Inc)آبلمن قبل شركة شركة 1984اشتهر في عام وهي مزودة بأنظمة تشغيل ldquo فقطrdquo( Apple Inc)هذه األجهزة من قبل شركة ldquo تصنيعrdquoيتم

(Mac OSx)بـتعرف

أنظمة أخرى

مصطلح مالحظة(PC )يها أصبح يتداول اآلن لجميع أنواع األجهزة الشخصية بما فآبل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أي ش يء في جهاز الكمبيوتر يمكن تصنيفه كالتاليمثل املعالج اللوحة ( Physical)وعي عبارة عن معدات ملموسة ( Hardware)املكونات املادية أوال

الشاشة الطابعة تتحكم في املكونات ( Set of instructions)وهي مجموعة من التعليمات ( Software)البرمجيات ثانيا

(أنظر الحقا)املادية وهي تنقسم أساسا إلى أنظمة التشغيل وتطبيقات

ل ما يعرف بفضببعضهابعد تركيب مكونات الكمبيوتر املادية يتم ربطها مالحظةرف على وهي عبارة عن ملفات تعريف تسمح لبرنامج التشغيل بالتع( Drivers)باملشغالت

مختلف األجهزة املتوافقة معه

مصطلحات أخرى ذات عالقة بمكونات أخرى ذات عالقة باملعلوماتية(Infrastructure)البنية التحتية (Licenses rights)التراخيص وحقوق االستخدام (Intellectual Property)الفكرة وامللكية الفكرية (Business Model)النموذج االقتصادي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الجزء امللموس من الحاسب الشخص ي املعروف يتكون من لوحة رئيسية(Main board ) لوحة أمrdquoأو ldquo(Motherboard ) املعالج)تضم املكونات الحيوية للحاسب

(الذاكرة الرئيسية النواقل دوائر التحكم

تتغذي هذه اللوحة من مصدر للطاقة(Power Supply)

ت النظام وتحتوي اللوحة على منافذ وموصالت وواجهات ومقابس لوصل باقي مكونامن أجهزة ملحقة مكونات طرفية ذاكرة توسعة أجهزة عرض

األنواع األخرى من الحواسيب تحتوي تقريبا نفس املكونات

م والحركة األجهزة املحمولة تم تصميمها بطريقة مختلفة قليال ملراعاة قيود الحجواستهالك الطاقة وتشتيت الحرارة ولكن الفكرة تبقى نفسها

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هو محرك الحاسب والذي يقوم بعمليات الحساب األساسية الضرورية لتشغيل أي برنامج يوجد حاليا في السوق شركتان رئيسيتان لتصنيع معالجات الحاسب الشخص ي وهما إنتل(Intel ) وآي

(Models)وتنتجان عدد كبير من النماذج ( AMD)ديأم فيما يتعلق باملعالجات األخرى هناك العديد من الشركات مثل(TI Motorola VIA Samsung )

وغيرهارئيسيين ldquo مكونينrdquoيتكون من

وعي التي تقوم بالعمليات الحسابية واملنطقية( ALU)وحدة الحساب واملنطق أوال وتنفيذها ويمكن أن ( Decode)وهي تستخرج التعليمات من الذاكرة وتقوم بفك ترميزها ( CU)ثانيا وحدة التحكم

تستعين باألولىباإلضافة إلى ذلك هناك الذاكرة الداخلية ووحدات اإلدخال واإلخراج

(فيديو)كيف يعمل املعالج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ام باإلضافة إلى ضرورة كونه متوافقا مع النظر املعني اختيار املعالج يعتمد على عدة عناص

أي عدد ترددات ساعة ( Hz)يالهيرتزتقاس السرعة ثانيةاملعالج الداخلية مما يترجم بعدد العمليات في ال

Muticore)عدد القلوب )(Cache)الذاكرة الداخلية (عرض الذاكرة معالجة األلعاب )أمور فنية أخرى

النتباه هذه األمور يترتب عليها بعض القيود يجب الها االستهالك من الطاقةمعدل األعطال املوثوقية القدرة على تشتيت الحرارةالسعر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

اللوحة األم كما الحظنا سابقا باإلضافة إلى مكان تثبيت املعالج والذاكرة تحتويعلى مكونات عديدة منها ما هو ثابت دائما ومنها ما يمكن فكه وتركيبه

وتحمل البرنامج األول الذي يسمح بتشغيل الجهاز( BIOS)نظام اإلدخال واإلخراج األساس ي

ونات وعي قطعة إلكترونية تقوم بإدارة تبادل البيانات بين املك( Chipset)مجموعة الرقائق الرئيسية للنظام

منافذ لتثبيت بطاقة العرض والصوت واملودم وغيرها

منافذ تثبيت األقراص الصلبة بأنواعها

منافذ الربط بالخارج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وحدة التغذية الرئيسية(Power Supply ) هي الوحدةام التي تزود جهاز الحاسب وأي جهاز إلكتروني بشكل ع

بتيار كهربي ذي خصائص معينة ضرورية لعمله

وحدة التغذية الخارجية(DC Adapter ) أو(Charger )رباء وهي وحدة تغذية كاملة تزود األجهزة املحمولة بالكه

وتشحن بطارياتها

وحدة التغذية االحتياطية(UPS ) أي وحدة الطاقة غيرUninterruptible)املنقطعة power supply ) ودورها

ة بسيطة الحفاظ على استمرارية التيار واستقرار ولو لفتر هم جدا وذلك م في حال انقطاع التيار الكهربي الرئيس ي

لسالمة األجهزة والبيانات

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعريف

امج بر ldquo لتخزينrdquoيستخدم ldquo جهازrdquoعبارة عنادة أو بيانات بشكل دائم أو مؤقت بهدف إع

االستخدام الحقا من قبل جهاز حاسب أوأي جهاز آخر

ذاكرةمصطلح(Memory) يقصد به شأ إجراءات غير ظاهرة تتم في الخلفية ين

كل دائم عنها االحتفاظ ببيانات املعالجة بشأو مؤقت

وهناك أنواع للذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

في الحاسب نوعان رئيسيان من الذاكرةوهما مرتبطة بالنظام ( Primary)الذاكرة الرئيسية

ldquo عشوائيةrdquoأو ( ROM)ldquo دائمةrdquoواملعالجة وهي إما (RAM)تستخدم ( Secondary)الذاكرة الفرعية

للتخزين واالستعادة

كرة طبعا هناك تفصيالت أخرى ألنواع الذا( Cache Memory)مثل ذاكرة املعالج

حيث وتفاصيل فنية كبيرة حول الذاكرة منالنوع والسرعة وما شابه

قبة الحظ تطور التقنية من البطاقات املث(Punched cads ) الفالشيةإلى الذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

كل نوع من أنواع الذاكرة التي تم ذكرها له مزايا ومساوئ ودور معين

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعتمد على مبدأ العد الثنائي أيا كان الوسيط املستخدماإللكترونية العشوائية تستخدم مبدأ البوابات املنطقيةالذواكربشكل عام تعتمد على إحداث تعديل على الوضع اإللكتروني للوسيط املستعمل الذواكر(Flash EEFPROM hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Unit Description

Bit (Binary Digit) A binary digit is logical 0 amp 1 representing a passive or an active state of a component in an electric circuit

Nibble A group of 4 bits is called nibble

Byte A group of 8 bits is called byte A byte is the smallest unit which can represent a data item or a character

Word

A computer word like a byte is a group of fixed number of bits processed as a unit which varies from computer but is fixed for each computer The length of a computer word is called word-size or word length and it may be as small as 8 bits or may be as long as 96 bits A computer stores the information in the form of the computer words

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أصغر وحدة هي البت(Bit ) أي الثنائي يليها البايت(Byte ) بت8وهو يعادل

(10مرفوعة لألس 2)1024وكل واحدة أعلى تساوي الوحدة السابقة مضروبة في

Unit Description

Kilobyte (KB) 1 KB = 1024 Bytes

Megabyte (MB) 1 MB = 1024 KB

GigaByte (GB) 1 GB = 1024 MB

TeraByte (TB) 1 TB = 1024 GB

PetaByte (PB) 1 PB = 1024 TB

ExaByte ZetaByte hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ا في الذاكرة تحميله-ال يمكن معالجة البيانات التي تخزنها مباشرة بل يجب نسخهاأوال( RAM)الرئيسية

يسميها البعض الذاكرة املساعدة(Auxiliary memory) أو ذاكرة تخزين كثيف (Mass Storage)بطيئة في rdquoولكنها تتميز بانخفاض ثمنها وقدرتها على تخزين كميات كبيرة من البيانات

أمثلتها ldquoالوصول (Hard Disk)القرص الصلب (hellip CD DVD)األقراص املدمجة ( Flash drives and solid state drives)ذاكرة الفالش (Magnetic tape)األشرطة املغناطيسية (hellip Network storage NAS SAN Online Backup)التخزين على الشبكة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يعتمد على التخزين بطريقة ميكانيكية مثل األقراص املدمجة(CD DVD hellip )ولكن تقنية تسجيل البيانات مختلفة( Tapes)واألشرطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وتلعب هذه األجهزة دور الوسيط بين جهاز الحاسب والعالم الخارجي سواء كان ذلكاملستخدم بشرا أو غير ذلك

ثال فقط تتنوع أجهزة اإلخراج واإلدخال وتتطور مع مرور الوقت نذكر منها على سبيل امل مثال على أجهزة اإلخراج

الطابعة بأنواعها (وحدة العرض)الشاشة (Speaker)الصوت بأنواعه منها أيضا شبكات الحاسوب التي يمكن أن تكون وحدة إخراج أو إدخال أو حتى معالجة في بعض

األحيان

مثال على أجهزة اإلدخال القلم الضوئي قارئ الكود قارئ البصمات قارئ البطاقات(Keyboard) اللوحة (Mouse)الفأرة

(Scanner)املاسح الضوئي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن أجهزة اإلدخال واإلخراج تكون إما مدمجة في النظام أو ملحقة به من خالل عدد مالتي تسمح بوصلها به أنظر الشكل ( Interfaces)أو الواجهات ( Ports)املنافذ

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي عبارة عن عدة أنواع من البرامج املستخدمة لتشغيل جهاز الحاسب واألجهزة(ة طيارة هاتف جوال جهاز تصوير طبي آلة تصوير رقمي)اإللكترونية الشبيهة

هي مكونات غير ملموسة(Intangible not physical)

ولها أنواع( OS)أنظمة تشغيل

( Firmware)أنظمة تشغيل أجهزة محمولة من الشركة

تطبيقات محلية

خدمات ويب

برامج إدارة قواعد بيانات

ldquoالبرنامجrdquoأو ldquo مفهوم البرمجةrdquoأنظر الحقا

(أنظر الحقا الفكرة واألمثلة)وأهمها نظام التشغيل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 2: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ملحة عن تطور الحاسوبbullبعض املفاهيم األساسية قبل البدءbullفروع علم الحاسوبbullتعريف الكمبيوترbullمبدأ التراكمية والتخصصية في علمbull

الحاسوبأنواع وعائالت أجهزة الحاسبbullمكونات جهاز الحاسبbullالذاكرة وأنواعها ووحدات قياسهاbullملحة عن أجهزة اإلدخال واإلخراجbull

املكونات البرمجية وفكرة البرمجةbullوظائف الحاسب وفكرة عملهbullمثال الصور الرقميةndashمفهوم امللف bullهاشبكات الكمبيوتر وأنواعها ومكوناتbullي وحدة التحكم املنطق مواضيع مختارة bull

(PLC)القابلة للبرمجة مفاهيم اقتصادية ذات العالقةbullمفاهيم حديثة ذات العالقةbull

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الكودrdquoالرمز ldquo(Code )(Access Code )بمعنى شفرة (Code of Ethics and Professional Conduct )بمعنى عادات وتقاليد (Civil code )بمعنى قانون (Program Code Source code )بمعنى نص البرنامج (Hidden code )بمعنى سر (hellipBare code QR Client Code )بمعنى رقم معرف

الخوارزمية(Algorithm ) مثال فرز قيم عددية حساب رسم )طريقة لحل مشكلة(تحليل

البروتوكول(Protocol )ين إجراء أو آلية تفاهم وتواصل مكتوبة رسمية ومتعارف عليها بحان عدة أطراف لتأدية مهمة معينة بشكل أمثل مثال للزواج بروتوكول معين لالمت

في ية بروتوكول معين في الحرب والسالم في مجال البيئة في مجال التجارة العامل(hellip HTTP FTP Telnet TCPIC UDP)الحاسوب مثال

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

(Computer architecture)بنية الحواسيب bullTheory)نظرية الحوسبة bull of computation)(Software Engineering)هندسة البرمجيات bullMathematical)األسس الرياضية للحاسوب bull

foundations)Algorithms)الخوارزميات وهيكلة البيانات bull and

data structures)(Computer graphics)الرسومات املحوسبة bull(Databases)قواعد البيانات bull

Programming)لغات البرمجة bull languages and compilers)

Scientific)الحوسبة العلمية bull computing ) مثلحساب الجينات والغيوم والنووي

(Computer Networks)شبكات الكمبيوتر bull Concurrent)األنظمة التنافسية واملوزعة bull

parallel and distributed systems) Communications)االتصاالت وأمن املعلومات bull

and Security)Artificial)الذكاء االصطناعي bull intelligence)(Cognitive sciences)العلوم الذهنية bull

Information) أنظمة املعلومات (Data Mining)تنقيب البيانات من التخصصات الفرعية األخرى مثل العديدهناك Systems) الشبكات العصبية (Neural Networks) إدارة املعرفة (Knowledge Management ) واألنظمة الخبيرة

(Expert Systems) الروبوت(Robotics)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ي وحسب عبارة عن جهاز إلكتروني للتخزين واملعالجة يعمل عادة بمبدأ العد الثنائتعليمات ضمن برنامج وضع لهذا الغرض

باختصار هو عبارة عن آلة حاسبة وآلة تخزين

طن ويحتاج 30وكان وزنه 1946للعلم أول حاسب إلكتروني تم تطويره عاممتر مربع 600مساحة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ملعالج غير ذكية عمل ا هما آالت غبية ( املعالج والذاكرة)الوحدة األساسية في الحاسبيقتصر على بعض العمليات الحسابية البسيطة جدا

كأن تأمر شخصا بوضع قطعة ما على أخرى دون أن يعرف ملاذا

ldquo غبيةrdquoبعد تحويلها إلى كود رقمي هي لغة ( Assembly)اللغة التي تتعامل مع املعالج (أنظر الحقا)hellip mov get add load وتحتوي تعليمات بدائية مثل

الضوئية على سبيل املثال األلياف التخصصات املختلفة التي تتدخل في الحاسوب علوماتية واإللكترونيات واالتصاالت والرياضيات واملامليكانيكالفيزياء والكيمياء

أو االندماج في مجال املعلوماتية ldquo التقاربrdquoمفهوم(Convergence)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

جهاز املكتب(Desktop)

الحاسب املحمول(Lap Top)

الخادم(Server)

أجهزة أخرىوحي

(Tablet)الحاسب الل

(Smart Phone)الهاتف الذكي

(Interactive TV)التلفاز التفاعلي

(Console)منصات األلعاب

واألسلحة والسيارات( غسالة ثالجة )األجهزة املنزلية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

إمبيعائلة أي(IBM PC )ا وبعدها قامت الشركة بتصنيع أجهزة متوافقة معه( IBM)من قبل شركة 1981اشتهر في عام

(MS Windows)هي اآلن األشهر واألرخص في التعامل وتستخدم غالبا نظام النوافذ

ماكنتوش آبلعائلة(Apple Mac )وتميز بواجهة استخدام سهلة( Apple Inc)آبلمن قبل شركة شركة 1984اشتهر في عام وهي مزودة بأنظمة تشغيل ldquo فقطrdquo( Apple Inc)هذه األجهزة من قبل شركة ldquo تصنيعrdquoيتم

(Mac OSx)بـتعرف

أنظمة أخرى

مصطلح مالحظة(PC )يها أصبح يتداول اآلن لجميع أنواع األجهزة الشخصية بما فآبل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أي ش يء في جهاز الكمبيوتر يمكن تصنيفه كالتاليمثل املعالج اللوحة ( Physical)وعي عبارة عن معدات ملموسة ( Hardware)املكونات املادية أوال

الشاشة الطابعة تتحكم في املكونات ( Set of instructions)وهي مجموعة من التعليمات ( Software)البرمجيات ثانيا

(أنظر الحقا)املادية وهي تنقسم أساسا إلى أنظمة التشغيل وتطبيقات

ل ما يعرف بفضببعضهابعد تركيب مكونات الكمبيوتر املادية يتم ربطها مالحظةرف على وهي عبارة عن ملفات تعريف تسمح لبرنامج التشغيل بالتع( Drivers)باملشغالت

مختلف األجهزة املتوافقة معه

مصطلحات أخرى ذات عالقة بمكونات أخرى ذات عالقة باملعلوماتية(Infrastructure)البنية التحتية (Licenses rights)التراخيص وحقوق االستخدام (Intellectual Property)الفكرة وامللكية الفكرية (Business Model)النموذج االقتصادي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الجزء امللموس من الحاسب الشخص ي املعروف يتكون من لوحة رئيسية(Main board ) لوحة أمrdquoأو ldquo(Motherboard ) املعالج)تضم املكونات الحيوية للحاسب

(الذاكرة الرئيسية النواقل دوائر التحكم

تتغذي هذه اللوحة من مصدر للطاقة(Power Supply)

ت النظام وتحتوي اللوحة على منافذ وموصالت وواجهات ومقابس لوصل باقي مكونامن أجهزة ملحقة مكونات طرفية ذاكرة توسعة أجهزة عرض

األنواع األخرى من الحواسيب تحتوي تقريبا نفس املكونات

م والحركة األجهزة املحمولة تم تصميمها بطريقة مختلفة قليال ملراعاة قيود الحجواستهالك الطاقة وتشتيت الحرارة ولكن الفكرة تبقى نفسها

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هو محرك الحاسب والذي يقوم بعمليات الحساب األساسية الضرورية لتشغيل أي برنامج يوجد حاليا في السوق شركتان رئيسيتان لتصنيع معالجات الحاسب الشخص ي وهما إنتل(Intel ) وآي

(Models)وتنتجان عدد كبير من النماذج ( AMD)ديأم فيما يتعلق باملعالجات األخرى هناك العديد من الشركات مثل(TI Motorola VIA Samsung )

وغيرهارئيسيين ldquo مكونينrdquoيتكون من

وعي التي تقوم بالعمليات الحسابية واملنطقية( ALU)وحدة الحساب واملنطق أوال وتنفيذها ويمكن أن ( Decode)وهي تستخرج التعليمات من الذاكرة وتقوم بفك ترميزها ( CU)ثانيا وحدة التحكم

تستعين باألولىباإلضافة إلى ذلك هناك الذاكرة الداخلية ووحدات اإلدخال واإلخراج

(فيديو)كيف يعمل املعالج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ام باإلضافة إلى ضرورة كونه متوافقا مع النظر املعني اختيار املعالج يعتمد على عدة عناص

أي عدد ترددات ساعة ( Hz)يالهيرتزتقاس السرعة ثانيةاملعالج الداخلية مما يترجم بعدد العمليات في ال

Muticore)عدد القلوب )(Cache)الذاكرة الداخلية (عرض الذاكرة معالجة األلعاب )أمور فنية أخرى

النتباه هذه األمور يترتب عليها بعض القيود يجب الها االستهالك من الطاقةمعدل األعطال املوثوقية القدرة على تشتيت الحرارةالسعر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

اللوحة األم كما الحظنا سابقا باإلضافة إلى مكان تثبيت املعالج والذاكرة تحتويعلى مكونات عديدة منها ما هو ثابت دائما ومنها ما يمكن فكه وتركيبه

وتحمل البرنامج األول الذي يسمح بتشغيل الجهاز( BIOS)نظام اإلدخال واإلخراج األساس ي

ونات وعي قطعة إلكترونية تقوم بإدارة تبادل البيانات بين املك( Chipset)مجموعة الرقائق الرئيسية للنظام

منافذ لتثبيت بطاقة العرض والصوت واملودم وغيرها

منافذ تثبيت األقراص الصلبة بأنواعها

منافذ الربط بالخارج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وحدة التغذية الرئيسية(Power Supply ) هي الوحدةام التي تزود جهاز الحاسب وأي جهاز إلكتروني بشكل ع

بتيار كهربي ذي خصائص معينة ضرورية لعمله

وحدة التغذية الخارجية(DC Adapter ) أو(Charger )رباء وهي وحدة تغذية كاملة تزود األجهزة املحمولة بالكه

وتشحن بطارياتها

وحدة التغذية االحتياطية(UPS ) أي وحدة الطاقة غيرUninterruptible)املنقطعة power supply ) ودورها

ة بسيطة الحفاظ على استمرارية التيار واستقرار ولو لفتر هم جدا وذلك م في حال انقطاع التيار الكهربي الرئيس ي

لسالمة األجهزة والبيانات

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعريف

امج بر ldquo لتخزينrdquoيستخدم ldquo جهازrdquoعبارة عنادة أو بيانات بشكل دائم أو مؤقت بهدف إع

االستخدام الحقا من قبل جهاز حاسب أوأي جهاز آخر

ذاكرةمصطلح(Memory) يقصد به شأ إجراءات غير ظاهرة تتم في الخلفية ين

كل دائم عنها االحتفاظ ببيانات املعالجة بشأو مؤقت

وهناك أنواع للذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

في الحاسب نوعان رئيسيان من الذاكرةوهما مرتبطة بالنظام ( Primary)الذاكرة الرئيسية

ldquo عشوائيةrdquoأو ( ROM)ldquo دائمةrdquoواملعالجة وهي إما (RAM)تستخدم ( Secondary)الذاكرة الفرعية

للتخزين واالستعادة

كرة طبعا هناك تفصيالت أخرى ألنواع الذا( Cache Memory)مثل ذاكرة املعالج

حيث وتفاصيل فنية كبيرة حول الذاكرة منالنوع والسرعة وما شابه

قبة الحظ تطور التقنية من البطاقات املث(Punched cads ) الفالشيةإلى الذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

كل نوع من أنواع الذاكرة التي تم ذكرها له مزايا ومساوئ ودور معين

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعتمد على مبدأ العد الثنائي أيا كان الوسيط املستخدماإللكترونية العشوائية تستخدم مبدأ البوابات املنطقيةالذواكربشكل عام تعتمد على إحداث تعديل على الوضع اإللكتروني للوسيط املستعمل الذواكر(Flash EEFPROM hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Unit Description

Bit (Binary Digit) A binary digit is logical 0 amp 1 representing a passive or an active state of a component in an electric circuit

Nibble A group of 4 bits is called nibble

Byte A group of 8 bits is called byte A byte is the smallest unit which can represent a data item or a character

Word

A computer word like a byte is a group of fixed number of bits processed as a unit which varies from computer but is fixed for each computer The length of a computer word is called word-size or word length and it may be as small as 8 bits or may be as long as 96 bits A computer stores the information in the form of the computer words

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أصغر وحدة هي البت(Bit ) أي الثنائي يليها البايت(Byte ) بت8وهو يعادل

(10مرفوعة لألس 2)1024وكل واحدة أعلى تساوي الوحدة السابقة مضروبة في

Unit Description

Kilobyte (KB) 1 KB = 1024 Bytes

Megabyte (MB) 1 MB = 1024 KB

GigaByte (GB) 1 GB = 1024 MB

TeraByte (TB) 1 TB = 1024 GB

PetaByte (PB) 1 PB = 1024 TB

ExaByte ZetaByte hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ا في الذاكرة تحميله-ال يمكن معالجة البيانات التي تخزنها مباشرة بل يجب نسخهاأوال( RAM)الرئيسية

يسميها البعض الذاكرة املساعدة(Auxiliary memory) أو ذاكرة تخزين كثيف (Mass Storage)بطيئة في rdquoولكنها تتميز بانخفاض ثمنها وقدرتها على تخزين كميات كبيرة من البيانات

أمثلتها ldquoالوصول (Hard Disk)القرص الصلب (hellip CD DVD)األقراص املدمجة ( Flash drives and solid state drives)ذاكرة الفالش (Magnetic tape)األشرطة املغناطيسية (hellip Network storage NAS SAN Online Backup)التخزين على الشبكة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يعتمد على التخزين بطريقة ميكانيكية مثل األقراص املدمجة(CD DVD hellip )ولكن تقنية تسجيل البيانات مختلفة( Tapes)واألشرطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وتلعب هذه األجهزة دور الوسيط بين جهاز الحاسب والعالم الخارجي سواء كان ذلكاملستخدم بشرا أو غير ذلك

ثال فقط تتنوع أجهزة اإلخراج واإلدخال وتتطور مع مرور الوقت نذكر منها على سبيل امل مثال على أجهزة اإلخراج

الطابعة بأنواعها (وحدة العرض)الشاشة (Speaker)الصوت بأنواعه منها أيضا شبكات الحاسوب التي يمكن أن تكون وحدة إخراج أو إدخال أو حتى معالجة في بعض

األحيان

مثال على أجهزة اإلدخال القلم الضوئي قارئ الكود قارئ البصمات قارئ البطاقات(Keyboard) اللوحة (Mouse)الفأرة

(Scanner)املاسح الضوئي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن أجهزة اإلدخال واإلخراج تكون إما مدمجة في النظام أو ملحقة به من خالل عدد مالتي تسمح بوصلها به أنظر الشكل ( Interfaces)أو الواجهات ( Ports)املنافذ

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي عبارة عن عدة أنواع من البرامج املستخدمة لتشغيل جهاز الحاسب واألجهزة(ة طيارة هاتف جوال جهاز تصوير طبي آلة تصوير رقمي)اإللكترونية الشبيهة

هي مكونات غير ملموسة(Intangible not physical)

ولها أنواع( OS)أنظمة تشغيل

( Firmware)أنظمة تشغيل أجهزة محمولة من الشركة

تطبيقات محلية

خدمات ويب

برامج إدارة قواعد بيانات

ldquoالبرنامجrdquoأو ldquo مفهوم البرمجةrdquoأنظر الحقا

(أنظر الحقا الفكرة واألمثلة)وأهمها نظام التشغيل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 3: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الكودrdquoالرمز ldquo(Code )(Access Code )بمعنى شفرة (Code of Ethics and Professional Conduct )بمعنى عادات وتقاليد (Civil code )بمعنى قانون (Program Code Source code )بمعنى نص البرنامج (Hidden code )بمعنى سر (hellipBare code QR Client Code )بمعنى رقم معرف

الخوارزمية(Algorithm ) مثال فرز قيم عددية حساب رسم )طريقة لحل مشكلة(تحليل

البروتوكول(Protocol )ين إجراء أو آلية تفاهم وتواصل مكتوبة رسمية ومتعارف عليها بحان عدة أطراف لتأدية مهمة معينة بشكل أمثل مثال للزواج بروتوكول معين لالمت

في ية بروتوكول معين في الحرب والسالم في مجال البيئة في مجال التجارة العامل(hellip HTTP FTP Telnet TCPIC UDP)الحاسوب مثال

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

(Computer architecture)بنية الحواسيب bullTheory)نظرية الحوسبة bull of computation)(Software Engineering)هندسة البرمجيات bullMathematical)األسس الرياضية للحاسوب bull

foundations)Algorithms)الخوارزميات وهيكلة البيانات bull and

data structures)(Computer graphics)الرسومات املحوسبة bull(Databases)قواعد البيانات bull

Programming)لغات البرمجة bull languages and compilers)

Scientific)الحوسبة العلمية bull computing ) مثلحساب الجينات والغيوم والنووي

(Computer Networks)شبكات الكمبيوتر bull Concurrent)األنظمة التنافسية واملوزعة bull

parallel and distributed systems) Communications)االتصاالت وأمن املعلومات bull

and Security)Artificial)الذكاء االصطناعي bull intelligence)(Cognitive sciences)العلوم الذهنية bull

Information) أنظمة املعلومات (Data Mining)تنقيب البيانات من التخصصات الفرعية األخرى مثل العديدهناك Systems) الشبكات العصبية (Neural Networks) إدارة املعرفة (Knowledge Management ) واألنظمة الخبيرة

(Expert Systems) الروبوت(Robotics)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ي وحسب عبارة عن جهاز إلكتروني للتخزين واملعالجة يعمل عادة بمبدأ العد الثنائتعليمات ضمن برنامج وضع لهذا الغرض

باختصار هو عبارة عن آلة حاسبة وآلة تخزين

طن ويحتاج 30وكان وزنه 1946للعلم أول حاسب إلكتروني تم تطويره عاممتر مربع 600مساحة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ملعالج غير ذكية عمل ا هما آالت غبية ( املعالج والذاكرة)الوحدة األساسية في الحاسبيقتصر على بعض العمليات الحسابية البسيطة جدا

كأن تأمر شخصا بوضع قطعة ما على أخرى دون أن يعرف ملاذا

ldquo غبيةrdquoبعد تحويلها إلى كود رقمي هي لغة ( Assembly)اللغة التي تتعامل مع املعالج (أنظر الحقا)hellip mov get add load وتحتوي تعليمات بدائية مثل

الضوئية على سبيل املثال األلياف التخصصات املختلفة التي تتدخل في الحاسوب علوماتية واإللكترونيات واالتصاالت والرياضيات واملامليكانيكالفيزياء والكيمياء

أو االندماج في مجال املعلوماتية ldquo التقاربrdquoمفهوم(Convergence)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

جهاز املكتب(Desktop)

الحاسب املحمول(Lap Top)

الخادم(Server)

أجهزة أخرىوحي

(Tablet)الحاسب الل

(Smart Phone)الهاتف الذكي

(Interactive TV)التلفاز التفاعلي

(Console)منصات األلعاب

واألسلحة والسيارات( غسالة ثالجة )األجهزة املنزلية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

إمبيعائلة أي(IBM PC )ا وبعدها قامت الشركة بتصنيع أجهزة متوافقة معه( IBM)من قبل شركة 1981اشتهر في عام

(MS Windows)هي اآلن األشهر واألرخص في التعامل وتستخدم غالبا نظام النوافذ

ماكنتوش آبلعائلة(Apple Mac )وتميز بواجهة استخدام سهلة( Apple Inc)آبلمن قبل شركة شركة 1984اشتهر في عام وهي مزودة بأنظمة تشغيل ldquo فقطrdquo( Apple Inc)هذه األجهزة من قبل شركة ldquo تصنيعrdquoيتم

(Mac OSx)بـتعرف

أنظمة أخرى

مصطلح مالحظة(PC )يها أصبح يتداول اآلن لجميع أنواع األجهزة الشخصية بما فآبل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أي ش يء في جهاز الكمبيوتر يمكن تصنيفه كالتاليمثل املعالج اللوحة ( Physical)وعي عبارة عن معدات ملموسة ( Hardware)املكونات املادية أوال

الشاشة الطابعة تتحكم في املكونات ( Set of instructions)وهي مجموعة من التعليمات ( Software)البرمجيات ثانيا

(أنظر الحقا)املادية وهي تنقسم أساسا إلى أنظمة التشغيل وتطبيقات

ل ما يعرف بفضببعضهابعد تركيب مكونات الكمبيوتر املادية يتم ربطها مالحظةرف على وهي عبارة عن ملفات تعريف تسمح لبرنامج التشغيل بالتع( Drivers)باملشغالت

مختلف األجهزة املتوافقة معه

مصطلحات أخرى ذات عالقة بمكونات أخرى ذات عالقة باملعلوماتية(Infrastructure)البنية التحتية (Licenses rights)التراخيص وحقوق االستخدام (Intellectual Property)الفكرة وامللكية الفكرية (Business Model)النموذج االقتصادي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الجزء امللموس من الحاسب الشخص ي املعروف يتكون من لوحة رئيسية(Main board ) لوحة أمrdquoأو ldquo(Motherboard ) املعالج)تضم املكونات الحيوية للحاسب

(الذاكرة الرئيسية النواقل دوائر التحكم

تتغذي هذه اللوحة من مصدر للطاقة(Power Supply)

ت النظام وتحتوي اللوحة على منافذ وموصالت وواجهات ومقابس لوصل باقي مكونامن أجهزة ملحقة مكونات طرفية ذاكرة توسعة أجهزة عرض

األنواع األخرى من الحواسيب تحتوي تقريبا نفس املكونات

م والحركة األجهزة املحمولة تم تصميمها بطريقة مختلفة قليال ملراعاة قيود الحجواستهالك الطاقة وتشتيت الحرارة ولكن الفكرة تبقى نفسها

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هو محرك الحاسب والذي يقوم بعمليات الحساب األساسية الضرورية لتشغيل أي برنامج يوجد حاليا في السوق شركتان رئيسيتان لتصنيع معالجات الحاسب الشخص ي وهما إنتل(Intel ) وآي

(Models)وتنتجان عدد كبير من النماذج ( AMD)ديأم فيما يتعلق باملعالجات األخرى هناك العديد من الشركات مثل(TI Motorola VIA Samsung )

وغيرهارئيسيين ldquo مكونينrdquoيتكون من

وعي التي تقوم بالعمليات الحسابية واملنطقية( ALU)وحدة الحساب واملنطق أوال وتنفيذها ويمكن أن ( Decode)وهي تستخرج التعليمات من الذاكرة وتقوم بفك ترميزها ( CU)ثانيا وحدة التحكم

تستعين باألولىباإلضافة إلى ذلك هناك الذاكرة الداخلية ووحدات اإلدخال واإلخراج

(فيديو)كيف يعمل املعالج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ام باإلضافة إلى ضرورة كونه متوافقا مع النظر املعني اختيار املعالج يعتمد على عدة عناص

أي عدد ترددات ساعة ( Hz)يالهيرتزتقاس السرعة ثانيةاملعالج الداخلية مما يترجم بعدد العمليات في ال

Muticore)عدد القلوب )(Cache)الذاكرة الداخلية (عرض الذاكرة معالجة األلعاب )أمور فنية أخرى

النتباه هذه األمور يترتب عليها بعض القيود يجب الها االستهالك من الطاقةمعدل األعطال املوثوقية القدرة على تشتيت الحرارةالسعر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

اللوحة األم كما الحظنا سابقا باإلضافة إلى مكان تثبيت املعالج والذاكرة تحتويعلى مكونات عديدة منها ما هو ثابت دائما ومنها ما يمكن فكه وتركيبه

وتحمل البرنامج األول الذي يسمح بتشغيل الجهاز( BIOS)نظام اإلدخال واإلخراج األساس ي

ونات وعي قطعة إلكترونية تقوم بإدارة تبادل البيانات بين املك( Chipset)مجموعة الرقائق الرئيسية للنظام

منافذ لتثبيت بطاقة العرض والصوت واملودم وغيرها

منافذ تثبيت األقراص الصلبة بأنواعها

منافذ الربط بالخارج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وحدة التغذية الرئيسية(Power Supply ) هي الوحدةام التي تزود جهاز الحاسب وأي جهاز إلكتروني بشكل ع

بتيار كهربي ذي خصائص معينة ضرورية لعمله

وحدة التغذية الخارجية(DC Adapter ) أو(Charger )رباء وهي وحدة تغذية كاملة تزود األجهزة املحمولة بالكه

وتشحن بطارياتها

وحدة التغذية االحتياطية(UPS ) أي وحدة الطاقة غيرUninterruptible)املنقطعة power supply ) ودورها

ة بسيطة الحفاظ على استمرارية التيار واستقرار ولو لفتر هم جدا وذلك م في حال انقطاع التيار الكهربي الرئيس ي

لسالمة األجهزة والبيانات

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعريف

امج بر ldquo لتخزينrdquoيستخدم ldquo جهازrdquoعبارة عنادة أو بيانات بشكل دائم أو مؤقت بهدف إع

االستخدام الحقا من قبل جهاز حاسب أوأي جهاز آخر

ذاكرةمصطلح(Memory) يقصد به شأ إجراءات غير ظاهرة تتم في الخلفية ين

كل دائم عنها االحتفاظ ببيانات املعالجة بشأو مؤقت

وهناك أنواع للذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

في الحاسب نوعان رئيسيان من الذاكرةوهما مرتبطة بالنظام ( Primary)الذاكرة الرئيسية

ldquo عشوائيةrdquoأو ( ROM)ldquo دائمةrdquoواملعالجة وهي إما (RAM)تستخدم ( Secondary)الذاكرة الفرعية

للتخزين واالستعادة

كرة طبعا هناك تفصيالت أخرى ألنواع الذا( Cache Memory)مثل ذاكرة املعالج

حيث وتفاصيل فنية كبيرة حول الذاكرة منالنوع والسرعة وما شابه

قبة الحظ تطور التقنية من البطاقات املث(Punched cads ) الفالشيةإلى الذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

كل نوع من أنواع الذاكرة التي تم ذكرها له مزايا ومساوئ ودور معين

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعتمد على مبدأ العد الثنائي أيا كان الوسيط املستخدماإللكترونية العشوائية تستخدم مبدأ البوابات املنطقيةالذواكربشكل عام تعتمد على إحداث تعديل على الوضع اإللكتروني للوسيط املستعمل الذواكر(Flash EEFPROM hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Unit Description

Bit (Binary Digit) A binary digit is logical 0 amp 1 representing a passive or an active state of a component in an electric circuit

Nibble A group of 4 bits is called nibble

Byte A group of 8 bits is called byte A byte is the smallest unit which can represent a data item or a character

Word

A computer word like a byte is a group of fixed number of bits processed as a unit which varies from computer but is fixed for each computer The length of a computer word is called word-size or word length and it may be as small as 8 bits or may be as long as 96 bits A computer stores the information in the form of the computer words

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أصغر وحدة هي البت(Bit ) أي الثنائي يليها البايت(Byte ) بت8وهو يعادل

(10مرفوعة لألس 2)1024وكل واحدة أعلى تساوي الوحدة السابقة مضروبة في

Unit Description

Kilobyte (KB) 1 KB = 1024 Bytes

Megabyte (MB) 1 MB = 1024 KB

GigaByte (GB) 1 GB = 1024 MB

TeraByte (TB) 1 TB = 1024 GB

PetaByte (PB) 1 PB = 1024 TB

ExaByte ZetaByte hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ا في الذاكرة تحميله-ال يمكن معالجة البيانات التي تخزنها مباشرة بل يجب نسخهاأوال( RAM)الرئيسية

يسميها البعض الذاكرة املساعدة(Auxiliary memory) أو ذاكرة تخزين كثيف (Mass Storage)بطيئة في rdquoولكنها تتميز بانخفاض ثمنها وقدرتها على تخزين كميات كبيرة من البيانات

أمثلتها ldquoالوصول (Hard Disk)القرص الصلب (hellip CD DVD)األقراص املدمجة ( Flash drives and solid state drives)ذاكرة الفالش (Magnetic tape)األشرطة املغناطيسية (hellip Network storage NAS SAN Online Backup)التخزين على الشبكة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يعتمد على التخزين بطريقة ميكانيكية مثل األقراص املدمجة(CD DVD hellip )ولكن تقنية تسجيل البيانات مختلفة( Tapes)واألشرطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وتلعب هذه األجهزة دور الوسيط بين جهاز الحاسب والعالم الخارجي سواء كان ذلكاملستخدم بشرا أو غير ذلك

ثال فقط تتنوع أجهزة اإلخراج واإلدخال وتتطور مع مرور الوقت نذكر منها على سبيل امل مثال على أجهزة اإلخراج

الطابعة بأنواعها (وحدة العرض)الشاشة (Speaker)الصوت بأنواعه منها أيضا شبكات الحاسوب التي يمكن أن تكون وحدة إخراج أو إدخال أو حتى معالجة في بعض

األحيان

مثال على أجهزة اإلدخال القلم الضوئي قارئ الكود قارئ البصمات قارئ البطاقات(Keyboard) اللوحة (Mouse)الفأرة

(Scanner)املاسح الضوئي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن أجهزة اإلدخال واإلخراج تكون إما مدمجة في النظام أو ملحقة به من خالل عدد مالتي تسمح بوصلها به أنظر الشكل ( Interfaces)أو الواجهات ( Ports)املنافذ

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي عبارة عن عدة أنواع من البرامج املستخدمة لتشغيل جهاز الحاسب واألجهزة(ة طيارة هاتف جوال جهاز تصوير طبي آلة تصوير رقمي)اإللكترونية الشبيهة

هي مكونات غير ملموسة(Intangible not physical)

ولها أنواع( OS)أنظمة تشغيل

( Firmware)أنظمة تشغيل أجهزة محمولة من الشركة

تطبيقات محلية

خدمات ويب

برامج إدارة قواعد بيانات

ldquoالبرنامجrdquoأو ldquo مفهوم البرمجةrdquoأنظر الحقا

(أنظر الحقا الفكرة واألمثلة)وأهمها نظام التشغيل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 4: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الكودrdquoالرمز ldquo(Code )(Access Code )بمعنى شفرة (Code of Ethics and Professional Conduct )بمعنى عادات وتقاليد (Civil code )بمعنى قانون (Program Code Source code )بمعنى نص البرنامج (Hidden code )بمعنى سر (hellipBare code QR Client Code )بمعنى رقم معرف

الخوارزمية(Algorithm ) مثال فرز قيم عددية حساب رسم )طريقة لحل مشكلة(تحليل

البروتوكول(Protocol )ين إجراء أو آلية تفاهم وتواصل مكتوبة رسمية ومتعارف عليها بحان عدة أطراف لتأدية مهمة معينة بشكل أمثل مثال للزواج بروتوكول معين لالمت

في ية بروتوكول معين في الحرب والسالم في مجال البيئة في مجال التجارة العامل(hellip HTTP FTP Telnet TCPIC UDP)الحاسوب مثال

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

(Computer architecture)بنية الحواسيب bullTheory)نظرية الحوسبة bull of computation)(Software Engineering)هندسة البرمجيات bullMathematical)األسس الرياضية للحاسوب bull

foundations)Algorithms)الخوارزميات وهيكلة البيانات bull and

data structures)(Computer graphics)الرسومات املحوسبة bull(Databases)قواعد البيانات bull

Programming)لغات البرمجة bull languages and compilers)

Scientific)الحوسبة العلمية bull computing ) مثلحساب الجينات والغيوم والنووي

(Computer Networks)شبكات الكمبيوتر bull Concurrent)األنظمة التنافسية واملوزعة bull

parallel and distributed systems) Communications)االتصاالت وأمن املعلومات bull

and Security)Artificial)الذكاء االصطناعي bull intelligence)(Cognitive sciences)العلوم الذهنية bull

Information) أنظمة املعلومات (Data Mining)تنقيب البيانات من التخصصات الفرعية األخرى مثل العديدهناك Systems) الشبكات العصبية (Neural Networks) إدارة املعرفة (Knowledge Management ) واألنظمة الخبيرة

(Expert Systems) الروبوت(Robotics)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ي وحسب عبارة عن جهاز إلكتروني للتخزين واملعالجة يعمل عادة بمبدأ العد الثنائتعليمات ضمن برنامج وضع لهذا الغرض

باختصار هو عبارة عن آلة حاسبة وآلة تخزين

طن ويحتاج 30وكان وزنه 1946للعلم أول حاسب إلكتروني تم تطويره عاممتر مربع 600مساحة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ملعالج غير ذكية عمل ا هما آالت غبية ( املعالج والذاكرة)الوحدة األساسية في الحاسبيقتصر على بعض العمليات الحسابية البسيطة جدا

كأن تأمر شخصا بوضع قطعة ما على أخرى دون أن يعرف ملاذا

ldquo غبيةrdquoبعد تحويلها إلى كود رقمي هي لغة ( Assembly)اللغة التي تتعامل مع املعالج (أنظر الحقا)hellip mov get add load وتحتوي تعليمات بدائية مثل

الضوئية على سبيل املثال األلياف التخصصات املختلفة التي تتدخل في الحاسوب علوماتية واإللكترونيات واالتصاالت والرياضيات واملامليكانيكالفيزياء والكيمياء

أو االندماج في مجال املعلوماتية ldquo التقاربrdquoمفهوم(Convergence)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

جهاز املكتب(Desktop)

الحاسب املحمول(Lap Top)

الخادم(Server)

أجهزة أخرىوحي

(Tablet)الحاسب الل

(Smart Phone)الهاتف الذكي

(Interactive TV)التلفاز التفاعلي

(Console)منصات األلعاب

واألسلحة والسيارات( غسالة ثالجة )األجهزة املنزلية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

إمبيعائلة أي(IBM PC )ا وبعدها قامت الشركة بتصنيع أجهزة متوافقة معه( IBM)من قبل شركة 1981اشتهر في عام

(MS Windows)هي اآلن األشهر واألرخص في التعامل وتستخدم غالبا نظام النوافذ

ماكنتوش آبلعائلة(Apple Mac )وتميز بواجهة استخدام سهلة( Apple Inc)آبلمن قبل شركة شركة 1984اشتهر في عام وهي مزودة بأنظمة تشغيل ldquo فقطrdquo( Apple Inc)هذه األجهزة من قبل شركة ldquo تصنيعrdquoيتم

(Mac OSx)بـتعرف

أنظمة أخرى

مصطلح مالحظة(PC )يها أصبح يتداول اآلن لجميع أنواع األجهزة الشخصية بما فآبل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أي ش يء في جهاز الكمبيوتر يمكن تصنيفه كالتاليمثل املعالج اللوحة ( Physical)وعي عبارة عن معدات ملموسة ( Hardware)املكونات املادية أوال

الشاشة الطابعة تتحكم في املكونات ( Set of instructions)وهي مجموعة من التعليمات ( Software)البرمجيات ثانيا

(أنظر الحقا)املادية وهي تنقسم أساسا إلى أنظمة التشغيل وتطبيقات

ل ما يعرف بفضببعضهابعد تركيب مكونات الكمبيوتر املادية يتم ربطها مالحظةرف على وهي عبارة عن ملفات تعريف تسمح لبرنامج التشغيل بالتع( Drivers)باملشغالت

مختلف األجهزة املتوافقة معه

مصطلحات أخرى ذات عالقة بمكونات أخرى ذات عالقة باملعلوماتية(Infrastructure)البنية التحتية (Licenses rights)التراخيص وحقوق االستخدام (Intellectual Property)الفكرة وامللكية الفكرية (Business Model)النموذج االقتصادي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الجزء امللموس من الحاسب الشخص ي املعروف يتكون من لوحة رئيسية(Main board ) لوحة أمrdquoأو ldquo(Motherboard ) املعالج)تضم املكونات الحيوية للحاسب

(الذاكرة الرئيسية النواقل دوائر التحكم

تتغذي هذه اللوحة من مصدر للطاقة(Power Supply)

ت النظام وتحتوي اللوحة على منافذ وموصالت وواجهات ومقابس لوصل باقي مكونامن أجهزة ملحقة مكونات طرفية ذاكرة توسعة أجهزة عرض

األنواع األخرى من الحواسيب تحتوي تقريبا نفس املكونات

م والحركة األجهزة املحمولة تم تصميمها بطريقة مختلفة قليال ملراعاة قيود الحجواستهالك الطاقة وتشتيت الحرارة ولكن الفكرة تبقى نفسها

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هو محرك الحاسب والذي يقوم بعمليات الحساب األساسية الضرورية لتشغيل أي برنامج يوجد حاليا في السوق شركتان رئيسيتان لتصنيع معالجات الحاسب الشخص ي وهما إنتل(Intel ) وآي

(Models)وتنتجان عدد كبير من النماذج ( AMD)ديأم فيما يتعلق باملعالجات األخرى هناك العديد من الشركات مثل(TI Motorola VIA Samsung )

وغيرهارئيسيين ldquo مكونينrdquoيتكون من

وعي التي تقوم بالعمليات الحسابية واملنطقية( ALU)وحدة الحساب واملنطق أوال وتنفيذها ويمكن أن ( Decode)وهي تستخرج التعليمات من الذاكرة وتقوم بفك ترميزها ( CU)ثانيا وحدة التحكم

تستعين باألولىباإلضافة إلى ذلك هناك الذاكرة الداخلية ووحدات اإلدخال واإلخراج

(فيديو)كيف يعمل املعالج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ام باإلضافة إلى ضرورة كونه متوافقا مع النظر املعني اختيار املعالج يعتمد على عدة عناص

أي عدد ترددات ساعة ( Hz)يالهيرتزتقاس السرعة ثانيةاملعالج الداخلية مما يترجم بعدد العمليات في ال

Muticore)عدد القلوب )(Cache)الذاكرة الداخلية (عرض الذاكرة معالجة األلعاب )أمور فنية أخرى

النتباه هذه األمور يترتب عليها بعض القيود يجب الها االستهالك من الطاقةمعدل األعطال املوثوقية القدرة على تشتيت الحرارةالسعر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

اللوحة األم كما الحظنا سابقا باإلضافة إلى مكان تثبيت املعالج والذاكرة تحتويعلى مكونات عديدة منها ما هو ثابت دائما ومنها ما يمكن فكه وتركيبه

وتحمل البرنامج األول الذي يسمح بتشغيل الجهاز( BIOS)نظام اإلدخال واإلخراج األساس ي

ونات وعي قطعة إلكترونية تقوم بإدارة تبادل البيانات بين املك( Chipset)مجموعة الرقائق الرئيسية للنظام

منافذ لتثبيت بطاقة العرض والصوت واملودم وغيرها

منافذ تثبيت األقراص الصلبة بأنواعها

منافذ الربط بالخارج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وحدة التغذية الرئيسية(Power Supply ) هي الوحدةام التي تزود جهاز الحاسب وأي جهاز إلكتروني بشكل ع

بتيار كهربي ذي خصائص معينة ضرورية لعمله

وحدة التغذية الخارجية(DC Adapter ) أو(Charger )رباء وهي وحدة تغذية كاملة تزود األجهزة املحمولة بالكه

وتشحن بطارياتها

وحدة التغذية االحتياطية(UPS ) أي وحدة الطاقة غيرUninterruptible)املنقطعة power supply ) ودورها

ة بسيطة الحفاظ على استمرارية التيار واستقرار ولو لفتر هم جدا وذلك م في حال انقطاع التيار الكهربي الرئيس ي

لسالمة األجهزة والبيانات

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعريف

امج بر ldquo لتخزينrdquoيستخدم ldquo جهازrdquoعبارة عنادة أو بيانات بشكل دائم أو مؤقت بهدف إع

االستخدام الحقا من قبل جهاز حاسب أوأي جهاز آخر

ذاكرةمصطلح(Memory) يقصد به شأ إجراءات غير ظاهرة تتم في الخلفية ين

كل دائم عنها االحتفاظ ببيانات املعالجة بشأو مؤقت

وهناك أنواع للذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

في الحاسب نوعان رئيسيان من الذاكرةوهما مرتبطة بالنظام ( Primary)الذاكرة الرئيسية

ldquo عشوائيةrdquoأو ( ROM)ldquo دائمةrdquoواملعالجة وهي إما (RAM)تستخدم ( Secondary)الذاكرة الفرعية

للتخزين واالستعادة

كرة طبعا هناك تفصيالت أخرى ألنواع الذا( Cache Memory)مثل ذاكرة املعالج

حيث وتفاصيل فنية كبيرة حول الذاكرة منالنوع والسرعة وما شابه

قبة الحظ تطور التقنية من البطاقات املث(Punched cads ) الفالشيةإلى الذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

كل نوع من أنواع الذاكرة التي تم ذكرها له مزايا ومساوئ ودور معين

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعتمد على مبدأ العد الثنائي أيا كان الوسيط املستخدماإللكترونية العشوائية تستخدم مبدأ البوابات املنطقيةالذواكربشكل عام تعتمد على إحداث تعديل على الوضع اإللكتروني للوسيط املستعمل الذواكر(Flash EEFPROM hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Unit Description

Bit (Binary Digit) A binary digit is logical 0 amp 1 representing a passive or an active state of a component in an electric circuit

Nibble A group of 4 bits is called nibble

Byte A group of 8 bits is called byte A byte is the smallest unit which can represent a data item or a character

Word

A computer word like a byte is a group of fixed number of bits processed as a unit which varies from computer but is fixed for each computer The length of a computer word is called word-size or word length and it may be as small as 8 bits or may be as long as 96 bits A computer stores the information in the form of the computer words

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أصغر وحدة هي البت(Bit ) أي الثنائي يليها البايت(Byte ) بت8وهو يعادل

(10مرفوعة لألس 2)1024وكل واحدة أعلى تساوي الوحدة السابقة مضروبة في

Unit Description

Kilobyte (KB) 1 KB = 1024 Bytes

Megabyte (MB) 1 MB = 1024 KB

GigaByte (GB) 1 GB = 1024 MB

TeraByte (TB) 1 TB = 1024 GB

PetaByte (PB) 1 PB = 1024 TB

ExaByte ZetaByte hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ا في الذاكرة تحميله-ال يمكن معالجة البيانات التي تخزنها مباشرة بل يجب نسخهاأوال( RAM)الرئيسية

يسميها البعض الذاكرة املساعدة(Auxiliary memory) أو ذاكرة تخزين كثيف (Mass Storage)بطيئة في rdquoولكنها تتميز بانخفاض ثمنها وقدرتها على تخزين كميات كبيرة من البيانات

أمثلتها ldquoالوصول (Hard Disk)القرص الصلب (hellip CD DVD)األقراص املدمجة ( Flash drives and solid state drives)ذاكرة الفالش (Magnetic tape)األشرطة املغناطيسية (hellip Network storage NAS SAN Online Backup)التخزين على الشبكة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يعتمد على التخزين بطريقة ميكانيكية مثل األقراص املدمجة(CD DVD hellip )ولكن تقنية تسجيل البيانات مختلفة( Tapes)واألشرطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وتلعب هذه األجهزة دور الوسيط بين جهاز الحاسب والعالم الخارجي سواء كان ذلكاملستخدم بشرا أو غير ذلك

ثال فقط تتنوع أجهزة اإلخراج واإلدخال وتتطور مع مرور الوقت نذكر منها على سبيل امل مثال على أجهزة اإلخراج

الطابعة بأنواعها (وحدة العرض)الشاشة (Speaker)الصوت بأنواعه منها أيضا شبكات الحاسوب التي يمكن أن تكون وحدة إخراج أو إدخال أو حتى معالجة في بعض

األحيان

مثال على أجهزة اإلدخال القلم الضوئي قارئ الكود قارئ البصمات قارئ البطاقات(Keyboard) اللوحة (Mouse)الفأرة

(Scanner)املاسح الضوئي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن أجهزة اإلدخال واإلخراج تكون إما مدمجة في النظام أو ملحقة به من خالل عدد مالتي تسمح بوصلها به أنظر الشكل ( Interfaces)أو الواجهات ( Ports)املنافذ

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي عبارة عن عدة أنواع من البرامج املستخدمة لتشغيل جهاز الحاسب واألجهزة(ة طيارة هاتف جوال جهاز تصوير طبي آلة تصوير رقمي)اإللكترونية الشبيهة

هي مكونات غير ملموسة(Intangible not physical)

ولها أنواع( OS)أنظمة تشغيل

( Firmware)أنظمة تشغيل أجهزة محمولة من الشركة

تطبيقات محلية

خدمات ويب

برامج إدارة قواعد بيانات

ldquoالبرنامجrdquoأو ldquo مفهوم البرمجةrdquoأنظر الحقا

(أنظر الحقا الفكرة واألمثلة)وأهمها نظام التشغيل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 5: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الكودrdquoالرمز ldquo(Code )(Access Code )بمعنى شفرة (Code of Ethics and Professional Conduct )بمعنى عادات وتقاليد (Civil code )بمعنى قانون (Program Code Source code )بمعنى نص البرنامج (Hidden code )بمعنى سر (hellipBare code QR Client Code )بمعنى رقم معرف

الخوارزمية(Algorithm ) مثال فرز قيم عددية حساب رسم )طريقة لحل مشكلة(تحليل

البروتوكول(Protocol )ين إجراء أو آلية تفاهم وتواصل مكتوبة رسمية ومتعارف عليها بحان عدة أطراف لتأدية مهمة معينة بشكل أمثل مثال للزواج بروتوكول معين لالمت

في ية بروتوكول معين في الحرب والسالم في مجال البيئة في مجال التجارة العامل(hellip HTTP FTP Telnet TCPIC UDP)الحاسوب مثال

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

(Computer architecture)بنية الحواسيب bullTheory)نظرية الحوسبة bull of computation)(Software Engineering)هندسة البرمجيات bullMathematical)األسس الرياضية للحاسوب bull

foundations)Algorithms)الخوارزميات وهيكلة البيانات bull and

data structures)(Computer graphics)الرسومات املحوسبة bull(Databases)قواعد البيانات bull

Programming)لغات البرمجة bull languages and compilers)

Scientific)الحوسبة العلمية bull computing ) مثلحساب الجينات والغيوم والنووي

(Computer Networks)شبكات الكمبيوتر bull Concurrent)األنظمة التنافسية واملوزعة bull

parallel and distributed systems) Communications)االتصاالت وأمن املعلومات bull

and Security)Artificial)الذكاء االصطناعي bull intelligence)(Cognitive sciences)العلوم الذهنية bull

Information) أنظمة املعلومات (Data Mining)تنقيب البيانات من التخصصات الفرعية األخرى مثل العديدهناك Systems) الشبكات العصبية (Neural Networks) إدارة املعرفة (Knowledge Management ) واألنظمة الخبيرة

(Expert Systems) الروبوت(Robotics)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ي وحسب عبارة عن جهاز إلكتروني للتخزين واملعالجة يعمل عادة بمبدأ العد الثنائتعليمات ضمن برنامج وضع لهذا الغرض

باختصار هو عبارة عن آلة حاسبة وآلة تخزين

طن ويحتاج 30وكان وزنه 1946للعلم أول حاسب إلكتروني تم تطويره عاممتر مربع 600مساحة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ملعالج غير ذكية عمل ا هما آالت غبية ( املعالج والذاكرة)الوحدة األساسية في الحاسبيقتصر على بعض العمليات الحسابية البسيطة جدا

كأن تأمر شخصا بوضع قطعة ما على أخرى دون أن يعرف ملاذا

ldquo غبيةrdquoبعد تحويلها إلى كود رقمي هي لغة ( Assembly)اللغة التي تتعامل مع املعالج (أنظر الحقا)hellip mov get add load وتحتوي تعليمات بدائية مثل

الضوئية على سبيل املثال األلياف التخصصات املختلفة التي تتدخل في الحاسوب علوماتية واإللكترونيات واالتصاالت والرياضيات واملامليكانيكالفيزياء والكيمياء

أو االندماج في مجال املعلوماتية ldquo التقاربrdquoمفهوم(Convergence)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

جهاز املكتب(Desktop)

الحاسب املحمول(Lap Top)

الخادم(Server)

أجهزة أخرىوحي

(Tablet)الحاسب الل

(Smart Phone)الهاتف الذكي

(Interactive TV)التلفاز التفاعلي

(Console)منصات األلعاب

واألسلحة والسيارات( غسالة ثالجة )األجهزة املنزلية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

إمبيعائلة أي(IBM PC )ا وبعدها قامت الشركة بتصنيع أجهزة متوافقة معه( IBM)من قبل شركة 1981اشتهر في عام

(MS Windows)هي اآلن األشهر واألرخص في التعامل وتستخدم غالبا نظام النوافذ

ماكنتوش آبلعائلة(Apple Mac )وتميز بواجهة استخدام سهلة( Apple Inc)آبلمن قبل شركة شركة 1984اشتهر في عام وهي مزودة بأنظمة تشغيل ldquo فقطrdquo( Apple Inc)هذه األجهزة من قبل شركة ldquo تصنيعrdquoيتم

(Mac OSx)بـتعرف

أنظمة أخرى

مصطلح مالحظة(PC )يها أصبح يتداول اآلن لجميع أنواع األجهزة الشخصية بما فآبل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أي ش يء في جهاز الكمبيوتر يمكن تصنيفه كالتاليمثل املعالج اللوحة ( Physical)وعي عبارة عن معدات ملموسة ( Hardware)املكونات املادية أوال

الشاشة الطابعة تتحكم في املكونات ( Set of instructions)وهي مجموعة من التعليمات ( Software)البرمجيات ثانيا

(أنظر الحقا)املادية وهي تنقسم أساسا إلى أنظمة التشغيل وتطبيقات

ل ما يعرف بفضببعضهابعد تركيب مكونات الكمبيوتر املادية يتم ربطها مالحظةرف على وهي عبارة عن ملفات تعريف تسمح لبرنامج التشغيل بالتع( Drivers)باملشغالت

مختلف األجهزة املتوافقة معه

مصطلحات أخرى ذات عالقة بمكونات أخرى ذات عالقة باملعلوماتية(Infrastructure)البنية التحتية (Licenses rights)التراخيص وحقوق االستخدام (Intellectual Property)الفكرة وامللكية الفكرية (Business Model)النموذج االقتصادي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الجزء امللموس من الحاسب الشخص ي املعروف يتكون من لوحة رئيسية(Main board ) لوحة أمrdquoأو ldquo(Motherboard ) املعالج)تضم املكونات الحيوية للحاسب

(الذاكرة الرئيسية النواقل دوائر التحكم

تتغذي هذه اللوحة من مصدر للطاقة(Power Supply)

ت النظام وتحتوي اللوحة على منافذ وموصالت وواجهات ومقابس لوصل باقي مكونامن أجهزة ملحقة مكونات طرفية ذاكرة توسعة أجهزة عرض

األنواع األخرى من الحواسيب تحتوي تقريبا نفس املكونات

م والحركة األجهزة املحمولة تم تصميمها بطريقة مختلفة قليال ملراعاة قيود الحجواستهالك الطاقة وتشتيت الحرارة ولكن الفكرة تبقى نفسها

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هو محرك الحاسب والذي يقوم بعمليات الحساب األساسية الضرورية لتشغيل أي برنامج يوجد حاليا في السوق شركتان رئيسيتان لتصنيع معالجات الحاسب الشخص ي وهما إنتل(Intel ) وآي

(Models)وتنتجان عدد كبير من النماذج ( AMD)ديأم فيما يتعلق باملعالجات األخرى هناك العديد من الشركات مثل(TI Motorola VIA Samsung )

وغيرهارئيسيين ldquo مكونينrdquoيتكون من

وعي التي تقوم بالعمليات الحسابية واملنطقية( ALU)وحدة الحساب واملنطق أوال وتنفيذها ويمكن أن ( Decode)وهي تستخرج التعليمات من الذاكرة وتقوم بفك ترميزها ( CU)ثانيا وحدة التحكم

تستعين باألولىباإلضافة إلى ذلك هناك الذاكرة الداخلية ووحدات اإلدخال واإلخراج

(فيديو)كيف يعمل املعالج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ام باإلضافة إلى ضرورة كونه متوافقا مع النظر املعني اختيار املعالج يعتمد على عدة عناص

أي عدد ترددات ساعة ( Hz)يالهيرتزتقاس السرعة ثانيةاملعالج الداخلية مما يترجم بعدد العمليات في ال

Muticore)عدد القلوب )(Cache)الذاكرة الداخلية (عرض الذاكرة معالجة األلعاب )أمور فنية أخرى

النتباه هذه األمور يترتب عليها بعض القيود يجب الها االستهالك من الطاقةمعدل األعطال املوثوقية القدرة على تشتيت الحرارةالسعر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

اللوحة األم كما الحظنا سابقا باإلضافة إلى مكان تثبيت املعالج والذاكرة تحتويعلى مكونات عديدة منها ما هو ثابت دائما ومنها ما يمكن فكه وتركيبه

وتحمل البرنامج األول الذي يسمح بتشغيل الجهاز( BIOS)نظام اإلدخال واإلخراج األساس ي

ونات وعي قطعة إلكترونية تقوم بإدارة تبادل البيانات بين املك( Chipset)مجموعة الرقائق الرئيسية للنظام

منافذ لتثبيت بطاقة العرض والصوت واملودم وغيرها

منافذ تثبيت األقراص الصلبة بأنواعها

منافذ الربط بالخارج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وحدة التغذية الرئيسية(Power Supply ) هي الوحدةام التي تزود جهاز الحاسب وأي جهاز إلكتروني بشكل ع

بتيار كهربي ذي خصائص معينة ضرورية لعمله

وحدة التغذية الخارجية(DC Adapter ) أو(Charger )رباء وهي وحدة تغذية كاملة تزود األجهزة املحمولة بالكه

وتشحن بطارياتها

وحدة التغذية االحتياطية(UPS ) أي وحدة الطاقة غيرUninterruptible)املنقطعة power supply ) ودورها

ة بسيطة الحفاظ على استمرارية التيار واستقرار ولو لفتر هم جدا وذلك م في حال انقطاع التيار الكهربي الرئيس ي

لسالمة األجهزة والبيانات

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعريف

امج بر ldquo لتخزينrdquoيستخدم ldquo جهازrdquoعبارة عنادة أو بيانات بشكل دائم أو مؤقت بهدف إع

االستخدام الحقا من قبل جهاز حاسب أوأي جهاز آخر

ذاكرةمصطلح(Memory) يقصد به شأ إجراءات غير ظاهرة تتم في الخلفية ين

كل دائم عنها االحتفاظ ببيانات املعالجة بشأو مؤقت

وهناك أنواع للذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

في الحاسب نوعان رئيسيان من الذاكرةوهما مرتبطة بالنظام ( Primary)الذاكرة الرئيسية

ldquo عشوائيةrdquoأو ( ROM)ldquo دائمةrdquoواملعالجة وهي إما (RAM)تستخدم ( Secondary)الذاكرة الفرعية

للتخزين واالستعادة

كرة طبعا هناك تفصيالت أخرى ألنواع الذا( Cache Memory)مثل ذاكرة املعالج

حيث وتفاصيل فنية كبيرة حول الذاكرة منالنوع والسرعة وما شابه

قبة الحظ تطور التقنية من البطاقات املث(Punched cads ) الفالشيةإلى الذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

كل نوع من أنواع الذاكرة التي تم ذكرها له مزايا ومساوئ ودور معين

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعتمد على مبدأ العد الثنائي أيا كان الوسيط املستخدماإللكترونية العشوائية تستخدم مبدأ البوابات املنطقيةالذواكربشكل عام تعتمد على إحداث تعديل على الوضع اإللكتروني للوسيط املستعمل الذواكر(Flash EEFPROM hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Unit Description

Bit (Binary Digit) A binary digit is logical 0 amp 1 representing a passive or an active state of a component in an electric circuit

Nibble A group of 4 bits is called nibble

Byte A group of 8 bits is called byte A byte is the smallest unit which can represent a data item or a character

Word

A computer word like a byte is a group of fixed number of bits processed as a unit which varies from computer but is fixed for each computer The length of a computer word is called word-size or word length and it may be as small as 8 bits or may be as long as 96 bits A computer stores the information in the form of the computer words

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أصغر وحدة هي البت(Bit ) أي الثنائي يليها البايت(Byte ) بت8وهو يعادل

(10مرفوعة لألس 2)1024وكل واحدة أعلى تساوي الوحدة السابقة مضروبة في

Unit Description

Kilobyte (KB) 1 KB = 1024 Bytes

Megabyte (MB) 1 MB = 1024 KB

GigaByte (GB) 1 GB = 1024 MB

TeraByte (TB) 1 TB = 1024 GB

PetaByte (PB) 1 PB = 1024 TB

ExaByte ZetaByte hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ا في الذاكرة تحميله-ال يمكن معالجة البيانات التي تخزنها مباشرة بل يجب نسخهاأوال( RAM)الرئيسية

يسميها البعض الذاكرة املساعدة(Auxiliary memory) أو ذاكرة تخزين كثيف (Mass Storage)بطيئة في rdquoولكنها تتميز بانخفاض ثمنها وقدرتها على تخزين كميات كبيرة من البيانات

أمثلتها ldquoالوصول (Hard Disk)القرص الصلب (hellip CD DVD)األقراص املدمجة ( Flash drives and solid state drives)ذاكرة الفالش (Magnetic tape)األشرطة املغناطيسية (hellip Network storage NAS SAN Online Backup)التخزين على الشبكة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يعتمد على التخزين بطريقة ميكانيكية مثل األقراص املدمجة(CD DVD hellip )ولكن تقنية تسجيل البيانات مختلفة( Tapes)واألشرطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وتلعب هذه األجهزة دور الوسيط بين جهاز الحاسب والعالم الخارجي سواء كان ذلكاملستخدم بشرا أو غير ذلك

ثال فقط تتنوع أجهزة اإلخراج واإلدخال وتتطور مع مرور الوقت نذكر منها على سبيل امل مثال على أجهزة اإلخراج

الطابعة بأنواعها (وحدة العرض)الشاشة (Speaker)الصوت بأنواعه منها أيضا شبكات الحاسوب التي يمكن أن تكون وحدة إخراج أو إدخال أو حتى معالجة في بعض

األحيان

مثال على أجهزة اإلدخال القلم الضوئي قارئ الكود قارئ البصمات قارئ البطاقات(Keyboard) اللوحة (Mouse)الفأرة

(Scanner)املاسح الضوئي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن أجهزة اإلدخال واإلخراج تكون إما مدمجة في النظام أو ملحقة به من خالل عدد مالتي تسمح بوصلها به أنظر الشكل ( Interfaces)أو الواجهات ( Ports)املنافذ

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي عبارة عن عدة أنواع من البرامج املستخدمة لتشغيل جهاز الحاسب واألجهزة(ة طيارة هاتف جوال جهاز تصوير طبي آلة تصوير رقمي)اإللكترونية الشبيهة

هي مكونات غير ملموسة(Intangible not physical)

ولها أنواع( OS)أنظمة تشغيل

( Firmware)أنظمة تشغيل أجهزة محمولة من الشركة

تطبيقات محلية

خدمات ويب

برامج إدارة قواعد بيانات

ldquoالبرنامجrdquoأو ldquo مفهوم البرمجةrdquoأنظر الحقا

(أنظر الحقا الفكرة واألمثلة)وأهمها نظام التشغيل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 6: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

(Computer architecture)بنية الحواسيب bullTheory)نظرية الحوسبة bull of computation)(Software Engineering)هندسة البرمجيات bullMathematical)األسس الرياضية للحاسوب bull

foundations)Algorithms)الخوارزميات وهيكلة البيانات bull and

data structures)(Computer graphics)الرسومات املحوسبة bull(Databases)قواعد البيانات bull

Programming)لغات البرمجة bull languages and compilers)

Scientific)الحوسبة العلمية bull computing ) مثلحساب الجينات والغيوم والنووي

(Computer Networks)شبكات الكمبيوتر bull Concurrent)األنظمة التنافسية واملوزعة bull

parallel and distributed systems) Communications)االتصاالت وأمن املعلومات bull

and Security)Artificial)الذكاء االصطناعي bull intelligence)(Cognitive sciences)العلوم الذهنية bull

Information) أنظمة املعلومات (Data Mining)تنقيب البيانات من التخصصات الفرعية األخرى مثل العديدهناك Systems) الشبكات العصبية (Neural Networks) إدارة املعرفة (Knowledge Management ) واألنظمة الخبيرة

(Expert Systems) الروبوت(Robotics)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ي وحسب عبارة عن جهاز إلكتروني للتخزين واملعالجة يعمل عادة بمبدأ العد الثنائتعليمات ضمن برنامج وضع لهذا الغرض

باختصار هو عبارة عن آلة حاسبة وآلة تخزين

طن ويحتاج 30وكان وزنه 1946للعلم أول حاسب إلكتروني تم تطويره عاممتر مربع 600مساحة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ملعالج غير ذكية عمل ا هما آالت غبية ( املعالج والذاكرة)الوحدة األساسية في الحاسبيقتصر على بعض العمليات الحسابية البسيطة جدا

كأن تأمر شخصا بوضع قطعة ما على أخرى دون أن يعرف ملاذا

ldquo غبيةrdquoبعد تحويلها إلى كود رقمي هي لغة ( Assembly)اللغة التي تتعامل مع املعالج (أنظر الحقا)hellip mov get add load وتحتوي تعليمات بدائية مثل

الضوئية على سبيل املثال األلياف التخصصات املختلفة التي تتدخل في الحاسوب علوماتية واإللكترونيات واالتصاالت والرياضيات واملامليكانيكالفيزياء والكيمياء

أو االندماج في مجال املعلوماتية ldquo التقاربrdquoمفهوم(Convergence)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

جهاز املكتب(Desktop)

الحاسب املحمول(Lap Top)

الخادم(Server)

أجهزة أخرىوحي

(Tablet)الحاسب الل

(Smart Phone)الهاتف الذكي

(Interactive TV)التلفاز التفاعلي

(Console)منصات األلعاب

واألسلحة والسيارات( غسالة ثالجة )األجهزة املنزلية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

إمبيعائلة أي(IBM PC )ا وبعدها قامت الشركة بتصنيع أجهزة متوافقة معه( IBM)من قبل شركة 1981اشتهر في عام

(MS Windows)هي اآلن األشهر واألرخص في التعامل وتستخدم غالبا نظام النوافذ

ماكنتوش آبلعائلة(Apple Mac )وتميز بواجهة استخدام سهلة( Apple Inc)آبلمن قبل شركة شركة 1984اشتهر في عام وهي مزودة بأنظمة تشغيل ldquo فقطrdquo( Apple Inc)هذه األجهزة من قبل شركة ldquo تصنيعrdquoيتم

(Mac OSx)بـتعرف

أنظمة أخرى

مصطلح مالحظة(PC )يها أصبح يتداول اآلن لجميع أنواع األجهزة الشخصية بما فآبل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أي ش يء في جهاز الكمبيوتر يمكن تصنيفه كالتاليمثل املعالج اللوحة ( Physical)وعي عبارة عن معدات ملموسة ( Hardware)املكونات املادية أوال

الشاشة الطابعة تتحكم في املكونات ( Set of instructions)وهي مجموعة من التعليمات ( Software)البرمجيات ثانيا

(أنظر الحقا)املادية وهي تنقسم أساسا إلى أنظمة التشغيل وتطبيقات

ل ما يعرف بفضببعضهابعد تركيب مكونات الكمبيوتر املادية يتم ربطها مالحظةرف على وهي عبارة عن ملفات تعريف تسمح لبرنامج التشغيل بالتع( Drivers)باملشغالت

مختلف األجهزة املتوافقة معه

مصطلحات أخرى ذات عالقة بمكونات أخرى ذات عالقة باملعلوماتية(Infrastructure)البنية التحتية (Licenses rights)التراخيص وحقوق االستخدام (Intellectual Property)الفكرة وامللكية الفكرية (Business Model)النموذج االقتصادي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الجزء امللموس من الحاسب الشخص ي املعروف يتكون من لوحة رئيسية(Main board ) لوحة أمrdquoأو ldquo(Motherboard ) املعالج)تضم املكونات الحيوية للحاسب

(الذاكرة الرئيسية النواقل دوائر التحكم

تتغذي هذه اللوحة من مصدر للطاقة(Power Supply)

ت النظام وتحتوي اللوحة على منافذ وموصالت وواجهات ومقابس لوصل باقي مكونامن أجهزة ملحقة مكونات طرفية ذاكرة توسعة أجهزة عرض

األنواع األخرى من الحواسيب تحتوي تقريبا نفس املكونات

م والحركة األجهزة املحمولة تم تصميمها بطريقة مختلفة قليال ملراعاة قيود الحجواستهالك الطاقة وتشتيت الحرارة ولكن الفكرة تبقى نفسها

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هو محرك الحاسب والذي يقوم بعمليات الحساب األساسية الضرورية لتشغيل أي برنامج يوجد حاليا في السوق شركتان رئيسيتان لتصنيع معالجات الحاسب الشخص ي وهما إنتل(Intel ) وآي

(Models)وتنتجان عدد كبير من النماذج ( AMD)ديأم فيما يتعلق باملعالجات األخرى هناك العديد من الشركات مثل(TI Motorola VIA Samsung )

وغيرهارئيسيين ldquo مكونينrdquoيتكون من

وعي التي تقوم بالعمليات الحسابية واملنطقية( ALU)وحدة الحساب واملنطق أوال وتنفيذها ويمكن أن ( Decode)وهي تستخرج التعليمات من الذاكرة وتقوم بفك ترميزها ( CU)ثانيا وحدة التحكم

تستعين باألولىباإلضافة إلى ذلك هناك الذاكرة الداخلية ووحدات اإلدخال واإلخراج

(فيديو)كيف يعمل املعالج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ام باإلضافة إلى ضرورة كونه متوافقا مع النظر املعني اختيار املعالج يعتمد على عدة عناص

أي عدد ترددات ساعة ( Hz)يالهيرتزتقاس السرعة ثانيةاملعالج الداخلية مما يترجم بعدد العمليات في ال

Muticore)عدد القلوب )(Cache)الذاكرة الداخلية (عرض الذاكرة معالجة األلعاب )أمور فنية أخرى

النتباه هذه األمور يترتب عليها بعض القيود يجب الها االستهالك من الطاقةمعدل األعطال املوثوقية القدرة على تشتيت الحرارةالسعر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

اللوحة األم كما الحظنا سابقا باإلضافة إلى مكان تثبيت املعالج والذاكرة تحتويعلى مكونات عديدة منها ما هو ثابت دائما ومنها ما يمكن فكه وتركيبه

وتحمل البرنامج األول الذي يسمح بتشغيل الجهاز( BIOS)نظام اإلدخال واإلخراج األساس ي

ونات وعي قطعة إلكترونية تقوم بإدارة تبادل البيانات بين املك( Chipset)مجموعة الرقائق الرئيسية للنظام

منافذ لتثبيت بطاقة العرض والصوت واملودم وغيرها

منافذ تثبيت األقراص الصلبة بأنواعها

منافذ الربط بالخارج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وحدة التغذية الرئيسية(Power Supply ) هي الوحدةام التي تزود جهاز الحاسب وأي جهاز إلكتروني بشكل ع

بتيار كهربي ذي خصائص معينة ضرورية لعمله

وحدة التغذية الخارجية(DC Adapter ) أو(Charger )رباء وهي وحدة تغذية كاملة تزود األجهزة املحمولة بالكه

وتشحن بطارياتها

وحدة التغذية االحتياطية(UPS ) أي وحدة الطاقة غيرUninterruptible)املنقطعة power supply ) ودورها

ة بسيطة الحفاظ على استمرارية التيار واستقرار ولو لفتر هم جدا وذلك م في حال انقطاع التيار الكهربي الرئيس ي

لسالمة األجهزة والبيانات

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعريف

امج بر ldquo لتخزينrdquoيستخدم ldquo جهازrdquoعبارة عنادة أو بيانات بشكل دائم أو مؤقت بهدف إع

االستخدام الحقا من قبل جهاز حاسب أوأي جهاز آخر

ذاكرةمصطلح(Memory) يقصد به شأ إجراءات غير ظاهرة تتم في الخلفية ين

كل دائم عنها االحتفاظ ببيانات املعالجة بشأو مؤقت

وهناك أنواع للذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

في الحاسب نوعان رئيسيان من الذاكرةوهما مرتبطة بالنظام ( Primary)الذاكرة الرئيسية

ldquo عشوائيةrdquoأو ( ROM)ldquo دائمةrdquoواملعالجة وهي إما (RAM)تستخدم ( Secondary)الذاكرة الفرعية

للتخزين واالستعادة

كرة طبعا هناك تفصيالت أخرى ألنواع الذا( Cache Memory)مثل ذاكرة املعالج

حيث وتفاصيل فنية كبيرة حول الذاكرة منالنوع والسرعة وما شابه

قبة الحظ تطور التقنية من البطاقات املث(Punched cads ) الفالشيةإلى الذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

كل نوع من أنواع الذاكرة التي تم ذكرها له مزايا ومساوئ ودور معين

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعتمد على مبدأ العد الثنائي أيا كان الوسيط املستخدماإللكترونية العشوائية تستخدم مبدأ البوابات املنطقيةالذواكربشكل عام تعتمد على إحداث تعديل على الوضع اإللكتروني للوسيط املستعمل الذواكر(Flash EEFPROM hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Unit Description

Bit (Binary Digit) A binary digit is logical 0 amp 1 representing a passive or an active state of a component in an electric circuit

Nibble A group of 4 bits is called nibble

Byte A group of 8 bits is called byte A byte is the smallest unit which can represent a data item or a character

Word

A computer word like a byte is a group of fixed number of bits processed as a unit which varies from computer but is fixed for each computer The length of a computer word is called word-size or word length and it may be as small as 8 bits or may be as long as 96 bits A computer stores the information in the form of the computer words

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أصغر وحدة هي البت(Bit ) أي الثنائي يليها البايت(Byte ) بت8وهو يعادل

(10مرفوعة لألس 2)1024وكل واحدة أعلى تساوي الوحدة السابقة مضروبة في

Unit Description

Kilobyte (KB) 1 KB = 1024 Bytes

Megabyte (MB) 1 MB = 1024 KB

GigaByte (GB) 1 GB = 1024 MB

TeraByte (TB) 1 TB = 1024 GB

PetaByte (PB) 1 PB = 1024 TB

ExaByte ZetaByte hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ا في الذاكرة تحميله-ال يمكن معالجة البيانات التي تخزنها مباشرة بل يجب نسخهاأوال( RAM)الرئيسية

يسميها البعض الذاكرة املساعدة(Auxiliary memory) أو ذاكرة تخزين كثيف (Mass Storage)بطيئة في rdquoولكنها تتميز بانخفاض ثمنها وقدرتها على تخزين كميات كبيرة من البيانات

أمثلتها ldquoالوصول (Hard Disk)القرص الصلب (hellip CD DVD)األقراص املدمجة ( Flash drives and solid state drives)ذاكرة الفالش (Magnetic tape)األشرطة املغناطيسية (hellip Network storage NAS SAN Online Backup)التخزين على الشبكة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يعتمد على التخزين بطريقة ميكانيكية مثل األقراص املدمجة(CD DVD hellip )ولكن تقنية تسجيل البيانات مختلفة( Tapes)واألشرطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وتلعب هذه األجهزة دور الوسيط بين جهاز الحاسب والعالم الخارجي سواء كان ذلكاملستخدم بشرا أو غير ذلك

ثال فقط تتنوع أجهزة اإلخراج واإلدخال وتتطور مع مرور الوقت نذكر منها على سبيل امل مثال على أجهزة اإلخراج

الطابعة بأنواعها (وحدة العرض)الشاشة (Speaker)الصوت بأنواعه منها أيضا شبكات الحاسوب التي يمكن أن تكون وحدة إخراج أو إدخال أو حتى معالجة في بعض

األحيان

مثال على أجهزة اإلدخال القلم الضوئي قارئ الكود قارئ البصمات قارئ البطاقات(Keyboard) اللوحة (Mouse)الفأرة

(Scanner)املاسح الضوئي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن أجهزة اإلدخال واإلخراج تكون إما مدمجة في النظام أو ملحقة به من خالل عدد مالتي تسمح بوصلها به أنظر الشكل ( Interfaces)أو الواجهات ( Ports)املنافذ

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي عبارة عن عدة أنواع من البرامج املستخدمة لتشغيل جهاز الحاسب واألجهزة(ة طيارة هاتف جوال جهاز تصوير طبي آلة تصوير رقمي)اإللكترونية الشبيهة

هي مكونات غير ملموسة(Intangible not physical)

ولها أنواع( OS)أنظمة تشغيل

( Firmware)أنظمة تشغيل أجهزة محمولة من الشركة

تطبيقات محلية

خدمات ويب

برامج إدارة قواعد بيانات

ldquoالبرنامجrdquoأو ldquo مفهوم البرمجةrdquoأنظر الحقا

(أنظر الحقا الفكرة واألمثلة)وأهمها نظام التشغيل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 7: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

(Computer architecture)بنية الحواسيب bullTheory)نظرية الحوسبة bull of computation)(Software Engineering)هندسة البرمجيات bullMathematical)األسس الرياضية للحاسوب bull

foundations)Algorithms)الخوارزميات وهيكلة البيانات bull and

data structures)(Computer graphics)الرسومات املحوسبة bull(Databases)قواعد البيانات bull

Programming)لغات البرمجة bull languages and compilers)

Scientific)الحوسبة العلمية bull computing ) مثلحساب الجينات والغيوم والنووي

(Computer Networks)شبكات الكمبيوتر bull Concurrent)األنظمة التنافسية واملوزعة bull

parallel and distributed systems) Communications)االتصاالت وأمن املعلومات bull

and Security)Artificial)الذكاء االصطناعي bull intelligence)(Cognitive sciences)العلوم الذهنية bull

Information) أنظمة املعلومات (Data Mining)تنقيب البيانات من التخصصات الفرعية األخرى مثل العديدهناك Systems) الشبكات العصبية (Neural Networks) إدارة املعرفة (Knowledge Management ) واألنظمة الخبيرة

(Expert Systems) الروبوت(Robotics)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ي وحسب عبارة عن جهاز إلكتروني للتخزين واملعالجة يعمل عادة بمبدأ العد الثنائتعليمات ضمن برنامج وضع لهذا الغرض

باختصار هو عبارة عن آلة حاسبة وآلة تخزين

طن ويحتاج 30وكان وزنه 1946للعلم أول حاسب إلكتروني تم تطويره عاممتر مربع 600مساحة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ملعالج غير ذكية عمل ا هما آالت غبية ( املعالج والذاكرة)الوحدة األساسية في الحاسبيقتصر على بعض العمليات الحسابية البسيطة جدا

كأن تأمر شخصا بوضع قطعة ما على أخرى دون أن يعرف ملاذا

ldquo غبيةrdquoبعد تحويلها إلى كود رقمي هي لغة ( Assembly)اللغة التي تتعامل مع املعالج (أنظر الحقا)hellip mov get add load وتحتوي تعليمات بدائية مثل

الضوئية على سبيل املثال األلياف التخصصات املختلفة التي تتدخل في الحاسوب علوماتية واإللكترونيات واالتصاالت والرياضيات واملامليكانيكالفيزياء والكيمياء

أو االندماج في مجال املعلوماتية ldquo التقاربrdquoمفهوم(Convergence)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

جهاز املكتب(Desktop)

الحاسب املحمول(Lap Top)

الخادم(Server)

أجهزة أخرىوحي

(Tablet)الحاسب الل

(Smart Phone)الهاتف الذكي

(Interactive TV)التلفاز التفاعلي

(Console)منصات األلعاب

واألسلحة والسيارات( غسالة ثالجة )األجهزة املنزلية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

إمبيعائلة أي(IBM PC )ا وبعدها قامت الشركة بتصنيع أجهزة متوافقة معه( IBM)من قبل شركة 1981اشتهر في عام

(MS Windows)هي اآلن األشهر واألرخص في التعامل وتستخدم غالبا نظام النوافذ

ماكنتوش آبلعائلة(Apple Mac )وتميز بواجهة استخدام سهلة( Apple Inc)آبلمن قبل شركة شركة 1984اشتهر في عام وهي مزودة بأنظمة تشغيل ldquo فقطrdquo( Apple Inc)هذه األجهزة من قبل شركة ldquo تصنيعrdquoيتم

(Mac OSx)بـتعرف

أنظمة أخرى

مصطلح مالحظة(PC )يها أصبح يتداول اآلن لجميع أنواع األجهزة الشخصية بما فآبل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أي ش يء في جهاز الكمبيوتر يمكن تصنيفه كالتاليمثل املعالج اللوحة ( Physical)وعي عبارة عن معدات ملموسة ( Hardware)املكونات املادية أوال

الشاشة الطابعة تتحكم في املكونات ( Set of instructions)وهي مجموعة من التعليمات ( Software)البرمجيات ثانيا

(أنظر الحقا)املادية وهي تنقسم أساسا إلى أنظمة التشغيل وتطبيقات

ل ما يعرف بفضببعضهابعد تركيب مكونات الكمبيوتر املادية يتم ربطها مالحظةرف على وهي عبارة عن ملفات تعريف تسمح لبرنامج التشغيل بالتع( Drivers)باملشغالت

مختلف األجهزة املتوافقة معه

مصطلحات أخرى ذات عالقة بمكونات أخرى ذات عالقة باملعلوماتية(Infrastructure)البنية التحتية (Licenses rights)التراخيص وحقوق االستخدام (Intellectual Property)الفكرة وامللكية الفكرية (Business Model)النموذج االقتصادي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الجزء امللموس من الحاسب الشخص ي املعروف يتكون من لوحة رئيسية(Main board ) لوحة أمrdquoأو ldquo(Motherboard ) املعالج)تضم املكونات الحيوية للحاسب

(الذاكرة الرئيسية النواقل دوائر التحكم

تتغذي هذه اللوحة من مصدر للطاقة(Power Supply)

ت النظام وتحتوي اللوحة على منافذ وموصالت وواجهات ومقابس لوصل باقي مكونامن أجهزة ملحقة مكونات طرفية ذاكرة توسعة أجهزة عرض

األنواع األخرى من الحواسيب تحتوي تقريبا نفس املكونات

م والحركة األجهزة املحمولة تم تصميمها بطريقة مختلفة قليال ملراعاة قيود الحجواستهالك الطاقة وتشتيت الحرارة ولكن الفكرة تبقى نفسها

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هو محرك الحاسب والذي يقوم بعمليات الحساب األساسية الضرورية لتشغيل أي برنامج يوجد حاليا في السوق شركتان رئيسيتان لتصنيع معالجات الحاسب الشخص ي وهما إنتل(Intel ) وآي

(Models)وتنتجان عدد كبير من النماذج ( AMD)ديأم فيما يتعلق باملعالجات األخرى هناك العديد من الشركات مثل(TI Motorola VIA Samsung )

وغيرهارئيسيين ldquo مكونينrdquoيتكون من

وعي التي تقوم بالعمليات الحسابية واملنطقية( ALU)وحدة الحساب واملنطق أوال وتنفيذها ويمكن أن ( Decode)وهي تستخرج التعليمات من الذاكرة وتقوم بفك ترميزها ( CU)ثانيا وحدة التحكم

تستعين باألولىباإلضافة إلى ذلك هناك الذاكرة الداخلية ووحدات اإلدخال واإلخراج

(فيديو)كيف يعمل املعالج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ام باإلضافة إلى ضرورة كونه متوافقا مع النظر املعني اختيار املعالج يعتمد على عدة عناص

أي عدد ترددات ساعة ( Hz)يالهيرتزتقاس السرعة ثانيةاملعالج الداخلية مما يترجم بعدد العمليات في ال

Muticore)عدد القلوب )(Cache)الذاكرة الداخلية (عرض الذاكرة معالجة األلعاب )أمور فنية أخرى

النتباه هذه األمور يترتب عليها بعض القيود يجب الها االستهالك من الطاقةمعدل األعطال املوثوقية القدرة على تشتيت الحرارةالسعر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

اللوحة األم كما الحظنا سابقا باإلضافة إلى مكان تثبيت املعالج والذاكرة تحتويعلى مكونات عديدة منها ما هو ثابت دائما ومنها ما يمكن فكه وتركيبه

وتحمل البرنامج األول الذي يسمح بتشغيل الجهاز( BIOS)نظام اإلدخال واإلخراج األساس ي

ونات وعي قطعة إلكترونية تقوم بإدارة تبادل البيانات بين املك( Chipset)مجموعة الرقائق الرئيسية للنظام

منافذ لتثبيت بطاقة العرض والصوت واملودم وغيرها

منافذ تثبيت األقراص الصلبة بأنواعها

منافذ الربط بالخارج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وحدة التغذية الرئيسية(Power Supply ) هي الوحدةام التي تزود جهاز الحاسب وأي جهاز إلكتروني بشكل ع

بتيار كهربي ذي خصائص معينة ضرورية لعمله

وحدة التغذية الخارجية(DC Adapter ) أو(Charger )رباء وهي وحدة تغذية كاملة تزود األجهزة املحمولة بالكه

وتشحن بطارياتها

وحدة التغذية االحتياطية(UPS ) أي وحدة الطاقة غيرUninterruptible)املنقطعة power supply ) ودورها

ة بسيطة الحفاظ على استمرارية التيار واستقرار ولو لفتر هم جدا وذلك م في حال انقطاع التيار الكهربي الرئيس ي

لسالمة األجهزة والبيانات

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعريف

امج بر ldquo لتخزينrdquoيستخدم ldquo جهازrdquoعبارة عنادة أو بيانات بشكل دائم أو مؤقت بهدف إع

االستخدام الحقا من قبل جهاز حاسب أوأي جهاز آخر

ذاكرةمصطلح(Memory) يقصد به شأ إجراءات غير ظاهرة تتم في الخلفية ين

كل دائم عنها االحتفاظ ببيانات املعالجة بشأو مؤقت

وهناك أنواع للذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

في الحاسب نوعان رئيسيان من الذاكرةوهما مرتبطة بالنظام ( Primary)الذاكرة الرئيسية

ldquo عشوائيةrdquoأو ( ROM)ldquo دائمةrdquoواملعالجة وهي إما (RAM)تستخدم ( Secondary)الذاكرة الفرعية

للتخزين واالستعادة

كرة طبعا هناك تفصيالت أخرى ألنواع الذا( Cache Memory)مثل ذاكرة املعالج

حيث وتفاصيل فنية كبيرة حول الذاكرة منالنوع والسرعة وما شابه

قبة الحظ تطور التقنية من البطاقات املث(Punched cads ) الفالشيةإلى الذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

كل نوع من أنواع الذاكرة التي تم ذكرها له مزايا ومساوئ ودور معين

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعتمد على مبدأ العد الثنائي أيا كان الوسيط املستخدماإللكترونية العشوائية تستخدم مبدأ البوابات املنطقيةالذواكربشكل عام تعتمد على إحداث تعديل على الوضع اإللكتروني للوسيط املستعمل الذواكر(Flash EEFPROM hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Unit Description

Bit (Binary Digit) A binary digit is logical 0 amp 1 representing a passive or an active state of a component in an electric circuit

Nibble A group of 4 bits is called nibble

Byte A group of 8 bits is called byte A byte is the smallest unit which can represent a data item or a character

Word

A computer word like a byte is a group of fixed number of bits processed as a unit which varies from computer but is fixed for each computer The length of a computer word is called word-size or word length and it may be as small as 8 bits or may be as long as 96 bits A computer stores the information in the form of the computer words

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أصغر وحدة هي البت(Bit ) أي الثنائي يليها البايت(Byte ) بت8وهو يعادل

(10مرفوعة لألس 2)1024وكل واحدة أعلى تساوي الوحدة السابقة مضروبة في

Unit Description

Kilobyte (KB) 1 KB = 1024 Bytes

Megabyte (MB) 1 MB = 1024 KB

GigaByte (GB) 1 GB = 1024 MB

TeraByte (TB) 1 TB = 1024 GB

PetaByte (PB) 1 PB = 1024 TB

ExaByte ZetaByte hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ا في الذاكرة تحميله-ال يمكن معالجة البيانات التي تخزنها مباشرة بل يجب نسخهاأوال( RAM)الرئيسية

يسميها البعض الذاكرة املساعدة(Auxiliary memory) أو ذاكرة تخزين كثيف (Mass Storage)بطيئة في rdquoولكنها تتميز بانخفاض ثمنها وقدرتها على تخزين كميات كبيرة من البيانات

أمثلتها ldquoالوصول (Hard Disk)القرص الصلب (hellip CD DVD)األقراص املدمجة ( Flash drives and solid state drives)ذاكرة الفالش (Magnetic tape)األشرطة املغناطيسية (hellip Network storage NAS SAN Online Backup)التخزين على الشبكة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يعتمد على التخزين بطريقة ميكانيكية مثل األقراص املدمجة(CD DVD hellip )ولكن تقنية تسجيل البيانات مختلفة( Tapes)واألشرطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وتلعب هذه األجهزة دور الوسيط بين جهاز الحاسب والعالم الخارجي سواء كان ذلكاملستخدم بشرا أو غير ذلك

ثال فقط تتنوع أجهزة اإلخراج واإلدخال وتتطور مع مرور الوقت نذكر منها على سبيل امل مثال على أجهزة اإلخراج

الطابعة بأنواعها (وحدة العرض)الشاشة (Speaker)الصوت بأنواعه منها أيضا شبكات الحاسوب التي يمكن أن تكون وحدة إخراج أو إدخال أو حتى معالجة في بعض

األحيان

مثال على أجهزة اإلدخال القلم الضوئي قارئ الكود قارئ البصمات قارئ البطاقات(Keyboard) اللوحة (Mouse)الفأرة

(Scanner)املاسح الضوئي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن أجهزة اإلدخال واإلخراج تكون إما مدمجة في النظام أو ملحقة به من خالل عدد مالتي تسمح بوصلها به أنظر الشكل ( Interfaces)أو الواجهات ( Ports)املنافذ

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي عبارة عن عدة أنواع من البرامج املستخدمة لتشغيل جهاز الحاسب واألجهزة(ة طيارة هاتف جوال جهاز تصوير طبي آلة تصوير رقمي)اإللكترونية الشبيهة

هي مكونات غير ملموسة(Intangible not physical)

ولها أنواع( OS)أنظمة تشغيل

( Firmware)أنظمة تشغيل أجهزة محمولة من الشركة

تطبيقات محلية

خدمات ويب

برامج إدارة قواعد بيانات

ldquoالبرنامجrdquoأو ldquo مفهوم البرمجةrdquoأنظر الحقا

(أنظر الحقا الفكرة واألمثلة)وأهمها نظام التشغيل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 8: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ي وحسب عبارة عن جهاز إلكتروني للتخزين واملعالجة يعمل عادة بمبدأ العد الثنائتعليمات ضمن برنامج وضع لهذا الغرض

باختصار هو عبارة عن آلة حاسبة وآلة تخزين

طن ويحتاج 30وكان وزنه 1946للعلم أول حاسب إلكتروني تم تطويره عاممتر مربع 600مساحة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ملعالج غير ذكية عمل ا هما آالت غبية ( املعالج والذاكرة)الوحدة األساسية في الحاسبيقتصر على بعض العمليات الحسابية البسيطة جدا

كأن تأمر شخصا بوضع قطعة ما على أخرى دون أن يعرف ملاذا

ldquo غبيةrdquoبعد تحويلها إلى كود رقمي هي لغة ( Assembly)اللغة التي تتعامل مع املعالج (أنظر الحقا)hellip mov get add load وتحتوي تعليمات بدائية مثل

الضوئية على سبيل املثال األلياف التخصصات املختلفة التي تتدخل في الحاسوب علوماتية واإللكترونيات واالتصاالت والرياضيات واملامليكانيكالفيزياء والكيمياء

أو االندماج في مجال املعلوماتية ldquo التقاربrdquoمفهوم(Convergence)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

جهاز املكتب(Desktop)

الحاسب املحمول(Lap Top)

الخادم(Server)

أجهزة أخرىوحي

(Tablet)الحاسب الل

(Smart Phone)الهاتف الذكي

(Interactive TV)التلفاز التفاعلي

(Console)منصات األلعاب

واألسلحة والسيارات( غسالة ثالجة )األجهزة املنزلية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

إمبيعائلة أي(IBM PC )ا وبعدها قامت الشركة بتصنيع أجهزة متوافقة معه( IBM)من قبل شركة 1981اشتهر في عام

(MS Windows)هي اآلن األشهر واألرخص في التعامل وتستخدم غالبا نظام النوافذ

ماكنتوش آبلعائلة(Apple Mac )وتميز بواجهة استخدام سهلة( Apple Inc)آبلمن قبل شركة شركة 1984اشتهر في عام وهي مزودة بأنظمة تشغيل ldquo فقطrdquo( Apple Inc)هذه األجهزة من قبل شركة ldquo تصنيعrdquoيتم

(Mac OSx)بـتعرف

أنظمة أخرى

مصطلح مالحظة(PC )يها أصبح يتداول اآلن لجميع أنواع األجهزة الشخصية بما فآبل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أي ش يء في جهاز الكمبيوتر يمكن تصنيفه كالتاليمثل املعالج اللوحة ( Physical)وعي عبارة عن معدات ملموسة ( Hardware)املكونات املادية أوال

الشاشة الطابعة تتحكم في املكونات ( Set of instructions)وهي مجموعة من التعليمات ( Software)البرمجيات ثانيا

(أنظر الحقا)املادية وهي تنقسم أساسا إلى أنظمة التشغيل وتطبيقات

ل ما يعرف بفضببعضهابعد تركيب مكونات الكمبيوتر املادية يتم ربطها مالحظةرف على وهي عبارة عن ملفات تعريف تسمح لبرنامج التشغيل بالتع( Drivers)باملشغالت

مختلف األجهزة املتوافقة معه

مصطلحات أخرى ذات عالقة بمكونات أخرى ذات عالقة باملعلوماتية(Infrastructure)البنية التحتية (Licenses rights)التراخيص وحقوق االستخدام (Intellectual Property)الفكرة وامللكية الفكرية (Business Model)النموذج االقتصادي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الجزء امللموس من الحاسب الشخص ي املعروف يتكون من لوحة رئيسية(Main board ) لوحة أمrdquoأو ldquo(Motherboard ) املعالج)تضم املكونات الحيوية للحاسب

(الذاكرة الرئيسية النواقل دوائر التحكم

تتغذي هذه اللوحة من مصدر للطاقة(Power Supply)

ت النظام وتحتوي اللوحة على منافذ وموصالت وواجهات ومقابس لوصل باقي مكونامن أجهزة ملحقة مكونات طرفية ذاكرة توسعة أجهزة عرض

األنواع األخرى من الحواسيب تحتوي تقريبا نفس املكونات

م والحركة األجهزة املحمولة تم تصميمها بطريقة مختلفة قليال ملراعاة قيود الحجواستهالك الطاقة وتشتيت الحرارة ولكن الفكرة تبقى نفسها

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هو محرك الحاسب والذي يقوم بعمليات الحساب األساسية الضرورية لتشغيل أي برنامج يوجد حاليا في السوق شركتان رئيسيتان لتصنيع معالجات الحاسب الشخص ي وهما إنتل(Intel ) وآي

(Models)وتنتجان عدد كبير من النماذج ( AMD)ديأم فيما يتعلق باملعالجات األخرى هناك العديد من الشركات مثل(TI Motorola VIA Samsung )

وغيرهارئيسيين ldquo مكونينrdquoيتكون من

وعي التي تقوم بالعمليات الحسابية واملنطقية( ALU)وحدة الحساب واملنطق أوال وتنفيذها ويمكن أن ( Decode)وهي تستخرج التعليمات من الذاكرة وتقوم بفك ترميزها ( CU)ثانيا وحدة التحكم

تستعين باألولىباإلضافة إلى ذلك هناك الذاكرة الداخلية ووحدات اإلدخال واإلخراج

(فيديو)كيف يعمل املعالج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ام باإلضافة إلى ضرورة كونه متوافقا مع النظر املعني اختيار املعالج يعتمد على عدة عناص

أي عدد ترددات ساعة ( Hz)يالهيرتزتقاس السرعة ثانيةاملعالج الداخلية مما يترجم بعدد العمليات في ال

Muticore)عدد القلوب )(Cache)الذاكرة الداخلية (عرض الذاكرة معالجة األلعاب )أمور فنية أخرى

النتباه هذه األمور يترتب عليها بعض القيود يجب الها االستهالك من الطاقةمعدل األعطال املوثوقية القدرة على تشتيت الحرارةالسعر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

اللوحة األم كما الحظنا سابقا باإلضافة إلى مكان تثبيت املعالج والذاكرة تحتويعلى مكونات عديدة منها ما هو ثابت دائما ومنها ما يمكن فكه وتركيبه

وتحمل البرنامج األول الذي يسمح بتشغيل الجهاز( BIOS)نظام اإلدخال واإلخراج األساس ي

ونات وعي قطعة إلكترونية تقوم بإدارة تبادل البيانات بين املك( Chipset)مجموعة الرقائق الرئيسية للنظام

منافذ لتثبيت بطاقة العرض والصوت واملودم وغيرها

منافذ تثبيت األقراص الصلبة بأنواعها

منافذ الربط بالخارج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وحدة التغذية الرئيسية(Power Supply ) هي الوحدةام التي تزود جهاز الحاسب وأي جهاز إلكتروني بشكل ع

بتيار كهربي ذي خصائص معينة ضرورية لعمله

وحدة التغذية الخارجية(DC Adapter ) أو(Charger )رباء وهي وحدة تغذية كاملة تزود األجهزة املحمولة بالكه

وتشحن بطارياتها

وحدة التغذية االحتياطية(UPS ) أي وحدة الطاقة غيرUninterruptible)املنقطعة power supply ) ودورها

ة بسيطة الحفاظ على استمرارية التيار واستقرار ولو لفتر هم جدا وذلك م في حال انقطاع التيار الكهربي الرئيس ي

لسالمة األجهزة والبيانات

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعريف

امج بر ldquo لتخزينrdquoيستخدم ldquo جهازrdquoعبارة عنادة أو بيانات بشكل دائم أو مؤقت بهدف إع

االستخدام الحقا من قبل جهاز حاسب أوأي جهاز آخر

ذاكرةمصطلح(Memory) يقصد به شأ إجراءات غير ظاهرة تتم في الخلفية ين

كل دائم عنها االحتفاظ ببيانات املعالجة بشأو مؤقت

وهناك أنواع للذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

في الحاسب نوعان رئيسيان من الذاكرةوهما مرتبطة بالنظام ( Primary)الذاكرة الرئيسية

ldquo عشوائيةrdquoأو ( ROM)ldquo دائمةrdquoواملعالجة وهي إما (RAM)تستخدم ( Secondary)الذاكرة الفرعية

للتخزين واالستعادة

كرة طبعا هناك تفصيالت أخرى ألنواع الذا( Cache Memory)مثل ذاكرة املعالج

حيث وتفاصيل فنية كبيرة حول الذاكرة منالنوع والسرعة وما شابه

قبة الحظ تطور التقنية من البطاقات املث(Punched cads ) الفالشيةإلى الذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

كل نوع من أنواع الذاكرة التي تم ذكرها له مزايا ومساوئ ودور معين

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعتمد على مبدأ العد الثنائي أيا كان الوسيط املستخدماإللكترونية العشوائية تستخدم مبدأ البوابات املنطقيةالذواكربشكل عام تعتمد على إحداث تعديل على الوضع اإللكتروني للوسيط املستعمل الذواكر(Flash EEFPROM hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Unit Description

Bit (Binary Digit) A binary digit is logical 0 amp 1 representing a passive or an active state of a component in an electric circuit

Nibble A group of 4 bits is called nibble

Byte A group of 8 bits is called byte A byte is the smallest unit which can represent a data item or a character

Word

A computer word like a byte is a group of fixed number of bits processed as a unit which varies from computer but is fixed for each computer The length of a computer word is called word-size or word length and it may be as small as 8 bits or may be as long as 96 bits A computer stores the information in the form of the computer words

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أصغر وحدة هي البت(Bit ) أي الثنائي يليها البايت(Byte ) بت8وهو يعادل

(10مرفوعة لألس 2)1024وكل واحدة أعلى تساوي الوحدة السابقة مضروبة في

Unit Description

Kilobyte (KB) 1 KB = 1024 Bytes

Megabyte (MB) 1 MB = 1024 KB

GigaByte (GB) 1 GB = 1024 MB

TeraByte (TB) 1 TB = 1024 GB

PetaByte (PB) 1 PB = 1024 TB

ExaByte ZetaByte hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ا في الذاكرة تحميله-ال يمكن معالجة البيانات التي تخزنها مباشرة بل يجب نسخهاأوال( RAM)الرئيسية

يسميها البعض الذاكرة املساعدة(Auxiliary memory) أو ذاكرة تخزين كثيف (Mass Storage)بطيئة في rdquoولكنها تتميز بانخفاض ثمنها وقدرتها على تخزين كميات كبيرة من البيانات

أمثلتها ldquoالوصول (Hard Disk)القرص الصلب (hellip CD DVD)األقراص املدمجة ( Flash drives and solid state drives)ذاكرة الفالش (Magnetic tape)األشرطة املغناطيسية (hellip Network storage NAS SAN Online Backup)التخزين على الشبكة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يعتمد على التخزين بطريقة ميكانيكية مثل األقراص املدمجة(CD DVD hellip )ولكن تقنية تسجيل البيانات مختلفة( Tapes)واألشرطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وتلعب هذه األجهزة دور الوسيط بين جهاز الحاسب والعالم الخارجي سواء كان ذلكاملستخدم بشرا أو غير ذلك

ثال فقط تتنوع أجهزة اإلخراج واإلدخال وتتطور مع مرور الوقت نذكر منها على سبيل امل مثال على أجهزة اإلخراج

الطابعة بأنواعها (وحدة العرض)الشاشة (Speaker)الصوت بأنواعه منها أيضا شبكات الحاسوب التي يمكن أن تكون وحدة إخراج أو إدخال أو حتى معالجة في بعض

األحيان

مثال على أجهزة اإلدخال القلم الضوئي قارئ الكود قارئ البصمات قارئ البطاقات(Keyboard) اللوحة (Mouse)الفأرة

(Scanner)املاسح الضوئي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن أجهزة اإلدخال واإلخراج تكون إما مدمجة في النظام أو ملحقة به من خالل عدد مالتي تسمح بوصلها به أنظر الشكل ( Interfaces)أو الواجهات ( Ports)املنافذ

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي عبارة عن عدة أنواع من البرامج املستخدمة لتشغيل جهاز الحاسب واألجهزة(ة طيارة هاتف جوال جهاز تصوير طبي آلة تصوير رقمي)اإللكترونية الشبيهة

هي مكونات غير ملموسة(Intangible not physical)

ولها أنواع( OS)أنظمة تشغيل

( Firmware)أنظمة تشغيل أجهزة محمولة من الشركة

تطبيقات محلية

خدمات ويب

برامج إدارة قواعد بيانات

ldquoالبرنامجrdquoأو ldquo مفهوم البرمجةrdquoأنظر الحقا

(أنظر الحقا الفكرة واألمثلة)وأهمها نظام التشغيل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 9: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ملعالج غير ذكية عمل ا هما آالت غبية ( املعالج والذاكرة)الوحدة األساسية في الحاسبيقتصر على بعض العمليات الحسابية البسيطة جدا

كأن تأمر شخصا بوضع قطعة ما على أخرى دون أن يعرف ملاذا

ldquo غبيةrdquoبعد تحويلها إلى كود رقمي هي لغة ( Assembly)اللغة التي تتعامل مع املعالج (أنظر الحقا)hellip mov get add load وتحتوي تعليمات بدائية مثل

الضوئية على سبيل املثال األلياف التخصصات املختلفة التي تتدخل في الحاسوب علوماتية واإللكترونيات واالتصاالت والرياضيات واملامليكانيكالفيزياء والكيمياء

أو االندماج في مجال املعلوماتية ldquo التقاربrdquoمفهوم(Convergence)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

جهاز املكتب(Desktop)

الحاسب املحمول(Lap Top)

الخادم(Server)

أجهزة أخرىوحي

(Tablet)الحاسب الل

(Smart Phone)الهاتف الذكي

(Interactive TV)التلفاز التفاعلي

(Console)منصات األلعاب

واألسلحة والسيارات( غسالة ثالجة )األجهزة املنزلية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

إمبيعائلة أي(IBM PC )ا وبعدها قامت الشركة بتصنيع أجهزة متوافقة معه( IBM)من قبل شركة 1981اشتهر في عام

(MS Windows)هي اآلن األشهر واألرخص في التعامل وتستخدم غالبا نظام النوافذ

ماكنتوش آبلعائلة(Apple Mac )وتميز بواجهة استخدام سهلة( Apple Inc)آبلمن قبل شركة شركة 1984اشتهر في عام وهي مزودة بأنظمة تشغيل ldquo فقطrdquo( Apple Inc)هذه األجهزة من قبل شركة ldquo تصنيعrdquoيتم

(Mac OSx)بـتعرف

أنظمة أخرى

مصطلح مالحظة(PC )يها أصبح يتداول اآلن لجميع أنواع األجهزة الشخصية بما فآبل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أي ش يء في جهاز الكمبيوتر يمكن تصنيفه كالتاليمثل املعالج اللوحة ( Physical)وعي عبارة عن معدات ملموسة ( Hardware)املكونات املادية أوال

الشاشة الطابعة تتحكم في املكونات ( Set of instructions)وهي مجموعة من التعليمات ( Software)البرمجيات ثانيا

(أنظر الحقا)املادية وهي تنقسم أساسا إلى أنظمة التشغيل وتطبيقات

ل ما يعرف بفضببعضهابعد تركيب مكونات الكمبيوتر املادية يتم ربطها مالحظةرف على وهي عبارة عن ملفات تعريف تسمح لبرنامج التشغيل بالتع( Drivers)باملشغالت

مختلف األجهزة املتوافقة معه

مصطلحات أخرى ذات عالقة بمكونات أخرى ذات عالقة باملعلوماتية(Infrastructure)البنية التحتية (Licenses rights)التراخيص وحقوق االستخدام (Intellectual Property)الفكرة وامللكية الفكرية (Business Model)النموذج االقتصادي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الجزء امللموس من الحاسب الشخص ي املعروف يتكون من لوحة رئيسية(Main board ) لوحة أمrdquoأو ldquo(Motherboard ) املعالج)تضم املكونات الحيوية للحاسب

(الذاكرة الرئيسية النواقل دوائر التحكم

تتغذي هذه اللوحة من مصدر للطاقة(Power Supply)

ت النظام وتحتوي اللوحة على منافذ وموصالت وواجهات ومقابس لوصل باقي مكونامن أجهزة ملحقة مكونات طرفية ذاكرة توسعة أجهزة عرض

األنواع األخرى من الحواسيب تحتوي تقريبا نفس املكونات

م والحركة األجهزة املحمولة تم تصميمها بطريقة مختلفة قليال ملراعاة قيود الحجواستهالك الطاقة وتشتيت الحرارة ولكن الفكرة تبقى نفسها

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هو محرك الحاسب والذي يقوم بعمليات الحساب األساسية الضرورية لتشغيل أي برنامج يوجد حاليا في السوق شركتان رئيسيتان لتصنيع معالجات الحاسب الشخص ي وهما إنتل(Intel ) وآي

(Models)وتنتجان عدد كبير من النماذج ( AMD)ديأم فيما يتعلق باملعالجات األخرى هناك العديد من الشركات مثل(TI Motorola VIA Samsung )

وغيرهارئيسيين ldquo مكونينrdquoيتكون من

وعي التي تقوم بالعمليات الحسابية واملنطقية( ALU)وحدة الحساب واملنطق أوال وتنفيذها ويمكن أن ( Decode)وهي تستخرج التعليمات من الذاكرة وتقوم بفك ترميزها ( CU)ثانيا وحدة التحكم

تستعين باألولىباإلضافة إلى ذلك هناك الذاكرة الداخلية ووحدات اإلدخال واإلخراج

(فيديو)كيف يعمل املعالج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ام باإلضافة إلى ضرورة كونه متوافقا مع النظر املعني اختيار املعالج يعتمد على عدة عناص

أي عدد ترددات ساعة ( Hz)يالهيرتزتقاس السرعة ثانيةاملعالج الداخلية مما يترجم بعدد العمليات في ال

Muticore)عدد القلوب )(Cache)الذاكرة الداخلية (عرض الذاكرة معالجة األلعاب )أمور فنية أخرى

النتباه هذه األمور يترتب عليها بعض القيود يجب الها االستهالك من الطاقةمعدل األعطال املوثوقية القدرة على تشتيت الحرارةالسعر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

اللوحة األم كما الحظنا سابقا باإلضافة إلى مكان تثبيت املعالج والذاكرة تحتويعلى مكونات عديدة منها ما هو ثابت دائما ومنها ما يمكن فكه وتركيبه

وتحمل البرنامج األول الذي يسمح بتشغيل الجهاز( BIOS)نظام اإلدخال واإلخراج األساس ي

ونات وعي قطعة إلكترونية تقوم بإدارة تبادل البيانات بين املك( Chipset)مجموعة الرقائق الرئيسية للنظام

منافذ لتثبيت بطاقة العرض والصوت واملودم وغيرها

منافذ تثبيت األقراص الصلبة بأنواعها

منافذ الربط بالخارج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وحدة التغذية الرئيسية(Power Supply ) هي الوحدةام التي تزود جهاز الحاسب وأي جهاز إلكتروني بشكل ع

بتيار كهربي ذي خصائص معينة ضرورية لعمله

وحدة التغذية الخارجية(DC Adapter ) أو(Charger )رباء وهي وحدة تغذية كاملة تزود األجهزة املحمولة بالكه

وتشحن بطارياتها

وحدة التغذية االحتياطية(UPS ) أي وحدة الطاقة غيرUninterruptible)املنقطعة power supply ) ودورها

ة بسيطة الحفاظ على استمرارية التيار واستقرار ولو لفتر هم جدا وذلك م في حال انقطاع التيار الكهربي الرئيس ي

لسالمة األجهزة والبيانات

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعريف

امج بر ldquo لتخزينrdquoيستخدم ldquo جهازrdquoعبارة عنادة أو بيانات بشكل دائم أو مؤقت بهدف إع

االستخدام الحقا من قبل جهاز حاسب أوأي جهاز آخر

ذاكرةمصطلح(Memory) يقصد به شأ إجراءات غير ظاهرة تتم في الخلفية ين

كل دائم عنها االحتفاظ ببيانات املعالجة بشأو مؤقت

وهناك أنواع للذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

في الحاسب نوعان رئيسيان من الذاكرةوهما مرتبطة بالنظام ( Primary)الذاكرة الرئيسية

ldquo عشوائيةrdquoأو ( ROM)ldquo دائمةrdquoواملعالجة وهي إما (RAM)تستخدم ( Secondary)الذاكرة الفرعية

للتخزين واالستعادة

كرة طبعا هناك تفصيالت أخرى ألنواع الذا( Cache Memory)مثل ذاكرة املعالج

حيث وتفاصيل فنية كبيرة حول الذاكرة منالنوع والسرعة وما شابه

قبة الحظ تطور التقنية من البطاقات املث(Punched cads ) الفالشيةإلى الذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

كل نوع من أنواع الذاكرة التي تم ذكرها له مزايا ومساوئ ودور معين

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعتمد على مبدأ العد الثنائي أيا كان الوسيط املستخدماإللكترونية العشوائية تستخدم مبدأ البوابات املنطقيةالذواكربشكل عام تعتمد على إحداث تعديل على الوضع اإللكتروني للوسيط املستعمل الذواكر(Flash EEFPROM hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Unit Description

Bit (Binary Digit) A binary digit is logical 0 amp 1 representing a passive or an active state of a component in an electric circuit

Nibble A group of 4 bits is called nibble

Byte A group of 8 bits is called byte A byte is the smallest unit which can represent a data item or a character

Word

A computer word like a byte is a group of fixed number of bits processed as a unit which varies from computer but is fixed for each computer The length of a computer word is called word-size or word length and it may be as small as 8 bits or may be as long as 96 bits A computer stores the information in the form of the computer words

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أصغر وحدة هي البت(Bit ) أي الثنائي يليها البايت(Byte ) بت8وهو يعادل

(10مرفوعة لألس 2)1024وكل واحدة أعلى تساوي الوحدة السابقة مضروبة في

Unit Description

Kilobyte (KB) 1 KB = 1024 Bytes

Megabyte (MB) 1 MB = 1024 KB

GigaByte (GB) 1 GB = 1024 MB

TeraByte (TB) 1 TB = 1024 GB

PetaByte (PB) 1 PB = 1024 TB

ExaByte ZetaByte hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ا في الذاكرة تحميله-ال يمكن معالجة البيانات التي تخزنها مباشرة بل يجب نسخهاأوال( RAM)الرئيسية

يسميها البعض الذاكرة املساعدة(Auxiliary memory) أو ذاكرة تخزين كثيف (Mass Storage)بطيئة في rdquoولكنها تتميز بانخفاض ثمنها وقدرتها على تخزين كميات كبيرة من البيانات

أمثلتها ldquoالوصول (Hard Disk)القرص الصلب (hellip CD DVD)األقراص املدمجة ( Flash drives and solid state drives)ذاكرة الفالش (Magnetic tape)األشرطة املغناطيسية (hellip Network storage NAS SAN Online Backup)التخزين على الشبكة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يعتمد على التخزين بطريقة ميكانيكية مثل األقراص املدمجة(CD DVD hellip )ولكن تقنية تسجيل البيانات مختلفة( Tapes)واألشرطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وتلعب هذه األجهزة دور الوسيط بين جهاز الحاسب والعالم الخارجي سواء كان ذلكاملستخدم بشرا أو غير ذلك

ثال فقط تتنوع أجهزة اإلخراج واإلدخال وتتطور مع مرور الوقت نذكر منها على سبيل امل مثال على أجهزة اإلخراج

الطابعة بأنواعها (وحدة العرض)الشاشة (Speaker)الصوت بأنواعه منها أيضا شبكات الحاسوب التي يمكن أن تكون وحدة إخراج أو إدخال أو حتى معالجة في بعض

األحيان

مثال على أجهزة اإلدخال القلم الضوئي قارئ الكود قارئ البصمات قارئ البطاقات(Keyboard) اللوحة (Mouse)الفأرة

(Scanner)املاسح الضوئي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن أجهزة اإلدخال واإلخراج تكون إما مدمجة في النظام أو ملحقة به من خالل عدد مالتي تسمح بوصلها به أنظر الشكل ( Interfaces)أو الواجهات ( Ports)املنافذ

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي عبارة عن عدة أنواع من البرامج املستخدمة لتشغيل جهاز الحاسب واألجهزة(ة طيارة هاتف جوال جهاز تصوير طبي آلة تصوير رقمي)اإللكترونية الشبيهة

هي مكونات غير ملموسة(Intangible not physical)

ولها أنواع( OS)أنظمة تشغيل

( Firmware)أنظمة تشغيل أجهزة محمولة من الشركة

تطبيقات محلية

خدمات ويب

برامج إدارة قواعد بيانات

ldquoالبرنامجrdquoأو ldquo مفهوم البرمجةrdquoأنظر الحقا

(أنظر الحقا الفكرة واألمثلة)وأهمها نظام التشغيل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 10: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

جهاز املكتب(Desktop)

الحاسب املحمول(Lap Top)

الخادم(Server)

أجهزة أخرىوحي

(Tablet)الحاسب الل

(Smart Phone)الهاتف الذكي

(Interactive TV)التلفاز التفاعلي

(Console)منصات األلعاب

واألسلحة والسيارات( غسالة ثالجة )األجهزة املنزلية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

إمبيعائلة أي(IBM PC )ا وبعدها قامت الشركة بتصنيع أجهزة متوافقة معه( IBM)من قبل شركة 1981اشتهر في عام

(MS Windows)هي اآلن األشهر واألرخص في التعامل وتستخدم غالبا نظام النوافذ

ماكنتوش آبلعائلة(Apple Mac )وتميز بواجهة استخدام سهلة( Apple Inc)آبلمن قبل شركة شركة 1984اشتهر في عام وهي مزودة بأنظمة تشغيل ldquo فقطrdquo( Apple Inc)هذه األجهزة من قبل شركة ldquo تصنيعrdquoيتم

(Mac OSx)بـتعرف

أنظمة أخرى

مصطلح مالحظة(PC )يها أصبح يتداول اآلن لجميع أنواع األجهزة الشخصية بما فآبل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أي ش يء في جهاز الكمبيوتر يمكن تصنيفه كالتاليمثل املعالج اللوحة ( Physical)وعي عبارة عن معدات ملموسة ( Hardware)املكونات املادية أوال

الشاشة الطابعة تتحكم في املكونات ( Set of instructions)وهي مجموعة من التعليمات ( Software)البرمجيات ثانيا

(أنظر الحقا)املادية وهي تنقسم أساسا إلى أنظمة التشغيل وتطبيقات

ل ما يعرف بفضببعضهابعد تركيب مكونات الكمبيوتر املادية يتم ربطها مالحظةرف على وهي عبارة عن ملفات تعريف تسمح لبرنامج التشغيل بالتع( Drivers)باملشغالت

مختلف األجهزة املتوافقة معه

مصطلحات أخرى ذات عالقة بمكونات أخرى ذات عالقة باملعلوماتية(Infrastructure)البنية التحتية (Licenses rights)التراخيص وحقوق االستخدام (Intellectual Property)الفكرة وامللكية الفكرية (Business Model)النموذج االقتصادي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الجزء امللموس من الحاسب الشخص ي املعروف يتكون من لوحة رئيسية(Main board ) لوحة أمrdquoأو ldquo(Motherboard ) املعالج)تضم املكونات الحيوية للحاسب

(الذاكرة الرئيسية النواقل دوائر التحكم

تتغذي هذه اللوحة من مصدر للطاقة(Power Supply)

ت النظام وتحتوي اللوحة على منافذ وموصالت وواجهات ومقابس لوصل باقي مكونامن أجهزة ملحقة مكونات طرفية ذاكرة توسعة أجهزة عرض

األنواع األخرى من الحواسيب تحتوي تقريبا نفس املكونات

م والحركة األجهزة املحمولة تم تصميمها بطريقة مختلفة قليال ملراعاة قيود الحجواستهالك الطاقة وتشتيت الحرارة ولكن الفكرة تبقى نفسها

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هو محرك الحاسب والذي يقوم بعمليات الحساب األساسية الضرورية لتشغيل أي برنامج يوجد حاليا في السوق شركتان رئيسيتان لتصنيع معالجات الحاسب الشخص ي وهما إنتل(Intel ) وآي

(Models)وتنتجان عدد كبير من النماذج ( AMD)ديأم فيما يتعلق باملعالجات األخرى هناك العديد من الشركات مثل(TI Motorola VIA Samsung )

وغيرهارئيسيين ldquo مكونينrdquoيتكون من

وعي التي تقوم بالعمليات الحسابية واملنطقية( ALU)وحدة الحساب واملنطق أوال وتنفيذها ويمكن أن ( Decode)وهي تستخرج التعليمات من الذاكرة وتقوم بفك ترميزها ( CU)ثانيا وحدة التحكم

تستعين باألولىباإلضافة إلى ذلك هناك الذاكرة الداخلية ووحدات اإلدخال واإلخراج

(فيديو)كيف يعمل املعالج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ام باإلضافة إلى ضرورة كونه متوافقا مع النظر املعني اختيار املعالج يعتمد على عدة عناص

أي عدد ترددات ساعة ( Hz)يالهيرتزتقاس السرعة ثانيةاملعالج الداخلية مما يترجم بعدد العمليات في ال

Muticore)عدد القلوب )(Cache)الذاكرة الداخلية (عرض الذاكرة معالجة األلعاب )أمور فنية أخرى

النتباه هذه األمور يترتب عليها بعض القيود يجب الها االستهالك من الطاقةمعدل األعطال املوثوقية القدرة على تشتيت الحرارةالسعر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

اللوحة األم كما الحظنا سابقا باإلضافة إلى مكان تثبيت املعالج والذاكرة تحتويعلى مكونات عديدة منها ما هو ثابت دائما ومنها ما يمكن فكه وتركيبه

وتحمل البرنامج األول الذي يسمح بتشغيل الجهاز( BIOS)نظام اإلدخال واإلخراج األساس ي

ونات وعي قطعة إلكترونية تقوم بإدارة تبادل البيانات بين املك( Chipset)مجموعة الرقائق الرئيسية للنظام

منافذ لتثبيت بطاقة العرض والصوت واملودم وغيرها

منافذ تثبيت األقراص الصلبة بأنواعها

منافذ الربط بالخارج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وحدة التغذية الرئيسية(Power Supply ) هي الوحدةام التي تزود جهاز الحاسب وأي جهاز إلكتروني بشكل ع

بتيار كهربي ذي خصائص معينة ضرورية لعمله

وحدة التغذية الخارجية(DC Adapter ) أو(Charger )رباء وهي وحدة تغذية كاملة تزود األجهزة املحمولة بالكه

وتشحن بطارياتها

وحدة التغذية االحتياطية(UPS ) أي وحدة الطاقة غيرUninterruptible)املنقطعة power supply ) ودورها

ة بسيطة الحفاظ على استمرارية التيار واستقرار ولو لفتر هم جدا وذلك م في حال انقطاع التيار الكهربي الرئيس ي

لسالمة األجهزة والبيانات

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعريف

امج بر ldquo لتخزينrdquoيستخدم ldquo جهازrdquoعبارة عنادة أو بيانات بشكل دائم أو مؤقت بهدف إع

االستخدام الحقا من قبل جهاز حاسب أوأي جهاز آخر

ذاكرةمصطلح(Memory) يقصد به شأ إجراءات غير ظاهرة تتم في الخلفية ين

كل دائم عنها االحتفاظ ببيانات املعالجة بشأو مؤقت

وهناك أنواع للذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

في الحاسب نوعان رئيسيان من الذاكرةوهما مرتبطة بالنظام ( Primary)الذاكرة الرئيسية

ldquo عشوائيةrdquoأو ( ROM)ldquo دائمةrdquoواملعالجة وهي إما (RAM)تستخدم ( Secondary)الذاكرة الفرعية

للتخزين واالستعادة

كرة طبعا هناك تفصيالت أخرى ألنواع الذا( Cache Memory)مثل ذاكرة املعالج

حيث وتفاصيل فنية كبيرة حول الذاكرة منالنوع والسرعة وما شابه

قبة الحظ تطور التقنية من البطاقات املث(Punched cads ) الفالشيةإلى الذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

كل نوع من أنواع الذاكرة التي تم ذكرها له مزايا ومساوئ ودور معين

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعتمد على مبدأ العد الثنائي أيا كان الوسيط املستخدماإللكترونية العشوائية تستخدم مبدأ البوابات املنطقيةالذواكربشكل عام تعتمد على إحداث تعديل على الوضع اإللكتروني للوسيط املستعمل الذواكر(Flash EEFPROM hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Unit Description

Bit (Binary Digit) A binary digit is logical 0 amp 1 representing a passive or an active state of a component in an electric circuit

Nibble A group of 4 bits is called nibble

Byte A group of 8 bits is called byte A byte is the smallest unit which can represent a data item or a character

Word

A computer word like a byte is a group of fixed number of bits processed as a unit which varies from computer but is fixed for each computer The length of a computer word is called word-size or word length and it may be as small as 8 bits or may be as long as 96 bits A computer stores the information in the form of the computer words

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أصغر وحدة هي البت(Bit ) أي الثنائي يليها البايت(Byte ) بت8وهو يعادل

(10مرفوعة لألس 2)1024وكل واحدة أعلى تساوي الوحدة السابقة مضروبة في

Unit Description

Kilobyte (KB) 1 KB = 1024 Bytes

Megabyte (MB) 1 MB = 1024 KB

GigaByte (GB) 1 GB = 1024 MB

TeraByte (TB) 1 TB = 1024 GB

PetaByte (PB) 1 PB = 1024 TB

ExaByte ZetaByte hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ا في الذاكرة تحميله-ال يمكن معالجة البيانات التي تخزنها مباشرة بل يجب نسخهاأوال( RAM)الرئيسية

يسميها البعض الذاكرة املساعدة(Auxiliary memory) أو ذاكرة تخزين كثيف (Mass Storage)بطيئة في rdquoولكنها تتميز بانخفاض ثمنها وقدرتها على تخزين كميات كبيرة من البيانات

أمثلتها ldquoالوصول (Hard Disk)القرص الصلب (hellip CD DVD)األقراص املدمجة ( Flash drives and solid state drives)ذاكرة الفالش (Magnetic tape)األشرطة املغناطيسية (hellip Network storage NAS SAN Online Backup)التخزين على الشبكة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يعتمد على التخزين بطريقة ميكانيكية مثل األقراص املدمجة(CD DVD hellip )ولكن تقنية تسجيل البيانات مختلفة( Tapes)واألشرطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وتلعب هذه األجهزة دور الوسيط بين جهاز الحاسب والعالم الخارجي سواء كان ذلكاملستخدم بشرا أو غير ذلك

ثال فقط تتنوع أجهزة اإلخراج واإلدخال وتتطور مع مرور الوقت نذكر منها على سبيل امل مثال على أجهزة اإلخراج

الطابعة بأنواعها (وحدة العرض)الشاشة (Speaker)الصوت بأنواعه منها أيضا شبكات الحاسوب التي يمكن أن تكون وحدة إخراج أو إدخال أو حتى معالجة في بعض

األحيان

مثال على أجهزة اإلدخال القلم الضوئي قارئ الكود قارئ البصمات قارئ البطاقات(Keyboard) اللوحة (Mouse)الفأرة

(Scanner)املاسح الضوئي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن أجهزة اإلدخال واإلخراج تكون إما مدمجة في النظام أو ملحقة به من خالل عدد مالتي تسمح بوصلها به أنظر الشكل ( Interfaces)أو الواجهات ( Ports)املنافذ

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي عبارة عن عدة أنواع من البرامج املستخدمة لتشغيل جهاز الحاسب واألجهزة(ة طيارة هاتف جوال جهاز تصوير طبي آلة تصوير رقمي)اإللكترونية الشبيهة

هي مكونات غير ملموسة(Intangible not physical)

ولها أنواع( OS)أنظمة تشغيل

( Firmware)أنظمة تشغيل أجهزة محمولة من الشركة

تطبيقات محلية

خدمات ويب

برامج إدارة قواعد بيانات

ldquoالبرنامجrdquoأو ldquo مفهوم البرمجةrdquoأنظر الحقا

(أنظر الحقا الفكرة واألمثلة)وأهمها نظام التشغيل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 11: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

إمبيعائلة أي(IBM PC )ا وبعدها قامت الشركة بتصنيع أجهزة متوافقة معه( IBM)من قبل شركة 1981اشتهر في عام

(MS Windows)هي اآلن األشهر واألرخص في التعامل وتستخدم غالبا نظام النوافذ

ماكنتوش آبلعائلة(Apple Mac )وتميز بواجهة استخدام سهلة( Apple Inc)آبلمن قبل شركة شركة 1984اشتهر في عام وهي مزودة بأنظمة تشغيل ldquo فقطrdquo( Apple Inc)هذه األجهزة من قبل شركة ldquo تصنيعrdquoيتم

(Mac OSx)بـتعرف

أنظمة أخرى

مصطلح مالحظة(PC )يها أصبح يتداول اآلن لجميع أنواع األجهزة الشخصية بما فآبل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أي ش يء في جهاز الكمبيوتر يمكن تصنيفه كالتاليمثل املعالج اللوحة ( Physical)وعي عبارة عن معدات ملموسة ( Hardware)املكونات املادية أوال

الشاشة الطابعة تتحكم في املكونات ( Set of instructions)وهي مجموعة من التعليمات ( Software)البرمجيات ثانيا

(أنظر الحقا)املادية وهي تنقسم أساسا إلى أنظمة التشغيل وتطبيقات

ل ما يعرف بفضببعضهابعد تركيب مكونات الكمبيوتر املادية يتم ربطها مالحظةرف على وهي عبارة عن ملفات تعريف تسمح لبرنامج التشغيل بالتع( Drivers)باملشغالت

مختلف األجهزة املتوافقة معه

مصطلحات أخرى ذات عالقة بمكونات أخرى ذات عالقة باملعلوماتية(Infrastructure)البنية التحتية (Licenses rights)التراخيص وحقوق االستخدام (Intellectual Property)الفكرة وامللكية الفكرية (Business Model)النموذج االقتصادي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الجزء امللموس من الحاسب الشخص ي املعروف يتكون من لوحة رئيسية(Main board ) لوحة أمrdquoأو ldquo(Motherboard ) املعالج)تضم املكونات الحيوية للحاسب

(الذاكرة الرئيسية النواقل دوائر التحكم

تتغذي هذه اللوحة من مصدر للطاقة(Power Supply)

ت النظام وتحتوي اللوحة على منافذ وموصالت وواجهات ومقابس لوصل باقي مكونامن أجهزة ملحقة مكونات طرفية ذاكرة توسعة أجهزة عرض

األنواع األخرى من الحواسيب تحتوي تقريبا نفس املكونات

م والحركة األجهزة املحمولة تم تصميمها بطريقة مختلفة قليال ملراعاة قيود الحجواستهالك الطاقة وتشتيت الحرارة ولكن الفكرة تبقى نفسها

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هو محرك الحاسب والذي يقوم بعمليات الحساب األساسية الضرورية لتشغيل أي برنامج يوجد حاليا في السوق شركتان رئيسيتان لتصنيع معالجات الحاسب الشخص ي وهما إنتل(Intel ) وآي

(Models)وتنتجان عدد كبير من النماذج ( AMD)ديأم فيما يتعلق باملعالجات األخرى هناك العديد من الشركات مثل(TI Motorola VIA Samsung )

وغيرهارئيسيين ldquo مكونينrdquoيتكون من

وعي التي تقوم بالعمليات الحسابية واملنطقية( ALU)وحدة الحساب واملنطق أوال وتنفيذها ويمكن أن ( Decode)وهي تستخرج التعليمات من الذاكرة وتقوم بفك ترميزها ( CU)ثانيا وحدة التحكم

تستعين باألولىباإلضافة إلى ذلك هناك الذاكرة الداخلية ووحدات اإلدخال واإلخراج

(فيديو)كيف يعمل املعالج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ام باإلضافة إلى ضرورة كونه متوافقا مع النظر املعني اختيار املعالج يعتمد على عدة عناص

أي عدد ترددات ساعة ( Hz)يالهيرتزتقاس السرعة ثانيةاملعالج الداخلية مما يترجم بعدد العمليات في ال

Muticore)عدد القلوب )(Cache)الذاكرة الداخلية (عرض الذاكرة معالجة األلعاب )أمور فنية أخرى

النتباه هذه األمور يترتب عليها بعض القيود يجب الها االستهالك من الطاقةمعدل األعطال املوثوقية القدرة على تشتيت الحرارةالسعر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

اللوحة األم كما الحظنا سابقا باإلضافة إلى مكان تثبيت املعالج والذاكرة تحتويعلى مكونات عديدة منها ما هو ثابت دائما ومنها ما يمكن فكه وتركيبه

وتحمل البرنامج األول الذي يسمح بتشغيل الجهاز( BIOS)نظام اإلدخال واإلخراج األساس ي

ونات وعي قطعة إلكترونية تقوم بإدارة تبادل البيانات بين املك( Chipset)مجموعة الرقائق الرئيسية للنظام

منافذ لتثبيت بطاقة العرض والصوت واملودم وغيرها

منافذ تثبيت األقراص الصلبة بأنواعها

منافذ الربط بالخارج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وحدة التغذية الرئيسية(Power Supply ) هي الوحدةام التي تزود جهاز الحاسب وأي جهاز إلكتروني بشكل ع

بتيار كهربي ذي خصائص معينة ضرورية لعمله

وحدة التغذية الخارجية(DC Adapter ) أو(Charger )رباء وهي وحدة تغذية كاملة تزود األجهزة املحمولة بالكه

وتشحن بطارياتها

وحدة التغذية االحتياطية(UPS ) أي وحدة الطاقة غيرUninterruptible)املنقطعة power supply ) ودورها

ة بسيطة الحفاظ على استمرارية التيار واستقرار ولو لفتر هم جدا وذلك م في حال انقطاع التيار الكهربي الرئيس ي

لسالمة األجهزة والبيانات

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعريف

امج بر ldquo لتخزينrdquoيستخدم ldquo جهازrdquoعبارة عنادة أو بيانات بشكل دائم أو مؤقت بهدف إع

االستخدام الحقا من قبل جهاز حاسب أوأي جهاز آخر

ذاكرةمصطلح(Memory) يقصد به شأ إجراءات غير ظاهرة تتم في الخلفية ين

كل دائم عنها االحتفاظ ببيانات املعالجة بشأو مؤقت

وهناك أنواع للذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

في الحاسب نوعان رئيسيان من الذاكرةوهما مرتبطة بالنظام ( Primary)الذاكرة الرئيسية

ldquo عشوائيةrdquoأو ( ROM)ldquo دائمةrdquoواملعالجة وهي إما (RAM)تستخدم ( Secondary)الذاكرة الفرعية

للتخزين واالستعادة

كرة طبعا هناك تفصيالت أخرى ألنواع الذا( Cache Memory)مثل ذاكرة املعالج

حيث وتفاصيل فنية كبيرة حول الذاكرة منالنوع والسرعة وما شابه

قبة الحظ تطور التقنية من البطاقات املث(Punched cads ) الفالشيةإلى الذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

كل نوع من أنواع الذاكرة التي تم ذكرها له مزايا ومساوئ ودور معين

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعتمد على مبدأ العد الثنائي أيا كان الوسيط املستخدماإللكترونية العشوائية تستخدم مبدأ البوابات املنطقيةالذواكربشكل عام تعتمد على إحداث تعديل على الوضع اإللكتروني للوسيط املستعمل الذواكر(Flash EEFPROM hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Unit Description

Bit (Binary Digit) A binary digit is logical 0 amp 1 representing a passive or an active state of a component in an electric circuit

Nibble A group of 4 bits is called nibble

Byte A group of 8 bits is called byte A byte is the smallest unit which can represent a data item or a character

Word

A computer word like a byte is a group of fixed number of bits processed as a unit which varies from computer but is fixed for each computer The length of a computer word is called word-size or word length and it may be as small as 8 bits or may be as long as 96 bits A computer stores the information in the form of the computer words

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أصغر وحدة هي البت(Bit ) أي الثنائي يليها البايت(Byte ) بت8وهو يعادل

(10مرفوعة لألس 2)1024وكل واحدة أعلى تساوي الوحدة السابقة مضروبة في

Unit Description

Kilobyte (KB) 1 KB = 1024 Bytes

Megabyte (MB) 1 MB = 1024 KB

GigaByte (GB) 1 GB = 1024 MB

TeraByte (TB) 1 TB = 1024 GB

PetaByte (PB) 1 PB = 1024 TB

ExaByte ZetaByte hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ا في الذاكرة تحميله-ال يمكن معالجة البيانات التي تخزنها مباشرة بل يجب نسخهاأوال( RAM)الرئيسية

يسميها البعض الذاكرة املساعدة(Auxiliary memory) أو ذاكرة تخزين كثيف (Mass Storage)بطيئة في rdquoولكنها تتميز بانخفاض ثمنها وقدرتها على تخزين كميات كبيرة من البيانات

أمثلتها ldquoالوصول (Hard Disk)القرص الصلب (hellip CD DVD)األقراص املدمجة ( Flash drives and solid state drives)ذاكرة الفالش (Magnetic tape)األشرطة املغناطيسية (hellip Network storage NAS SAN Online Backup)التخزين على الشبكة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يعتمد على التخزين بطريقة ميكانيكية مثل األقراص املدمجة(CD DVD hellip )ولكن تقنية تسجيل البيانات مختلفة( Tapes)واألشرطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وتلعب هذه األجهزة دور الوسيط بين جهاز الحاسب والعالم الخارجي سواء كان ذلكاملستخدم بشرا أو غير ذلك

ثال فقط تتنوع أجهزة اإلخراج واإلدخال وتتطور مع مرور الوقت نذكر منها على سبيل امل مثال على أجهزة اإلخراج

الطابعة بأنواعها (وحدة العرض)الشاشة (Speaker)الصوت بأنواعه منها أيضا شبكات الحاسوب التي يمكن أن تكون وحدة إخراج أو إدخال أو حتى معالجة في بعض

األحيان

مثال على أجهزة اإلدخال القلم الضوئي قارئ الكود قارئ البصمات قارئ البطاقات(Keyboard) اللوحة (Mouse)الفأرة

(Scanner)املاسح الضوئي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن أجهزة اإلدخال واإلخراج تكون إما مدمجة في النظام أو ملحقة به من خالل عدد مالتي تسمح بوصلها به أنظر الشكل ( Interfaces)أو الواجهات ( Ports)املنافذ

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي عبارة عن عدة أنواع من البرامج املستخدمة لتشغيل جهاز الحاسب واألجهزة(ة طيارة هاتف جوال جهاز تصوير طبي آلة تصوير رقمي)اإللكترونية الشبيهة

هي مكونات غير ملموسة(Intangible not physical)

ولها أنواع( OS)أنظمة تشغيل

( Firmware)أنظمة تشغيل أجهزة محمولة من الشركة

تطبيقات محلية

خدمات ويب

برامج إدارة قواعد بيانات

ldquoالبرنامجrdquoأو ldquo مفهوم البرمجةrdquoأنظر الحقا

(أنظر الحقا الفكرة واألمثلة)وأهمها نظام التشغيل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 12: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أي ش يء في جهاز الكمبيوتر يمكن تصنيفه كالتاليمثل املعالج اللوحة ( Physical)وعي عبارة عن معدات ملموسة ( Hardware)املكونات املادية أوال

الشاشة الطابعة تتحكم في املكونات ( Set of instructions)وهي مجموعة من التعليمات ( Software)البرمجيات ثانيا

(أنظر الحقا)املادية وهي تنقسم أساسا إلى أنظمة التشغيل وتطبيقات

ل ما يعرف بفضببعضهابعد تركيب مكونات الكمبيوتر املادية يتم ربطها مالحظةرف على وهي عبارة عن ملفات تعريف تسمح لبرنامج التشغيل بالتع( Drivers)باملشغالت

مختلف األجهزة املتوافقة معه

مصطلحات أخرى ذات عالقة بمكونات أخرى ذات عالقة باملعلوماتية(Infrastructure)البنية التحتية (Licenses rights)التراخيص وحقوق االستخدام (Intellectual Property)الفكرة وامللكية الفكرية (Business Model)النموذج االقتصادي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الجزء امللموس من الحاسب الشخص ي املعروف يتكون من لوحة رئيسية(Main board ) لوحة أمrdquoأو ldquo(Motherboard ) املعالج)تضم املكونات الحيوية للحاسب

(الذاكرة الرئيسية النواقل دوائر التحكم

تتغذي هذه اللوحة من مصدر للطاقة(Power Supply)

ت النظام وتحتوي اللوحة على منافذ وموصالت وواجهات ومقابس لوصل باقي مكونامن أجهزة ملحقة مكونات طرفية ذاكرة توسعة أجهزة عرض

األنواع األخرى من الحواسيب تحتوي تقريبا نفس املكونات

م والحركة األجهزة املحمولة تم تصميمها بطريقة مختلفة قليال ملراعاة قيود الحجواستهالك الطاقة وتشتيت الحرارة ولكن الفكرة تبقى نفسها

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هو محرك الحاسب والذي يقوم بعمليات الحساب األساسية الضرورية لتشغيل أي برنامج يوجد حاليا في السوق شركتان رئيسيتان لتصنيع معالجات الحاسب الشخص ي وهما إنتل(Intel ) وآي

(Models)وتنتجان عدد كبير من النماذج ( AMD)ديأم فيما يتعلق باملعالجات األخرى هناك العديد من الشركات مثل(TI Motorola VIA Samsung )

وغيرهارئيسيين ldquo مكونينrdquoيتكون من

وعي التي تقوم بالعمليات الحسابية واملنطقية( ALU)وحدة الحساب واملنطق أوال وتنفيذها ويمكن أن ( Decode)وهي تستخرج التعليمات من الذاكرة وتقوم بفك ترميزها ( CU)ثانيا وحدة التحكم

تستعين باألولىباإلضافة إلى ذلك هناك الذاكرة الداخلية ووحدات اإلدخال واإلخراج

(فيديو)كيف يعمل املعالج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ام باإلضافة إلى ضرورة كونه متوافقا مع النظر املعني اختيار املعالج يعتمد على عدة عناص

أي عدد ترددات ساعة ( Hz)يالهيرتزتقاس السرعة ثانيةاملعالج الداخلية مما يترجم بعدد العمليات في ال

Muticore)عدد القلوب )(Cache)الذاكرة الداخلية (عرض الذاكرة معالجة األلعاب )أمور فنية أخرى

النتباه هذه األمور يترتب عليها بعض القيود يجب الها االستهالك من الطاقةمعدل األعطال املوثوقية القدرة على تشتيت الحرارةالسعر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

اللوحة األم كما الحظنا سابقا باإلضافة إلى مكان تثبيت املعالج والذاكرة تحتويعلى مكونات عديدة منها ما هو ثابت دائما ومنها ما يمكن فكه وتركيبه

وتحمل البرنامج األول الذي يسمح بتشغيل الجهاز( BIOS)نظام اإلدخال واإلخراج األساس ي

ونات وعي قطعة إلكترونية تقوم بإدارة تبادل البيانات بين املك( Chipset)مجموعة الرقائق الرئيسية للنظام

منافذ لتثبيت بطاقة العرض والصوت واملودم وغيرها

منافذ تثبيت األقراص الصلبة بأنواعها

منافذ الربط بالخارج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وحدة التغذية الرئيسية(Power Supply ) هي الوحدةام التي تزود جهاز الحاسب وأي جهاز إلكتروني بشكل ع

بتيار كهربي ذي خصائص معينة ضرورية لعمله

وحدة التغذية الخارجية(DC Adapter ) أو(Charger )رباء وهي وحدة تغذية كاملة تزود األجهزة املحمولة بالكه

وتشحن بطارياتها

وحدة التغذية االحتياطية(UPS ) أي وحدة الطاقة غيرUninterruptible)املنقطعة power supply ) ودورها

ة بسيطة الحفاظ على استمرارية التيار واستقرار ولو لفتر هم جدا وذلك م في حال انقطاع التيار الكهربي الرئيس ي

لسالمة األجهزة والبيانات

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعريف

امج بر ldquo لتخزينrdquoيستخدم ldquo جهازrdquoعبارة عنادة أو بيانات بشكل دائم أو مؤقت بهدف إع

االستخدام الحقا من قبل جهاز حاسب أوأي جهاز آخر

ذاكرةمصطلح(Memory) يقصد به شأ إجراءات غير ظاهرة تتم في الخلفية ين

كل دائم عنها االحتفاظ ببيانات املعالجة بشأو مؤقت

وهناك أنواع للذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

في الحاسب نوعان رئيسيان من الذاكرةوهما مرتبطة بالنظام ( Primary)الذاكرة الرئيسية

ldquo عشوائيةrdquoأو ( ROM)ldquo دائمةrdquoواملعالجة وهي إما (RAM)تستخدم ( Secondary)الذاكرة الفرعية

للتخزين واالستعادة

كرة طبعا هناك تفصيالت أخرى ألنواع الذا( Cache Memory)مثل ذاكرة املعالج

حيث وتفاصيل فنية كبيرة حول الذاكرة منالنوع والسرعة وما شابه

قبة الحظ تطور التقنية من البطاقات املث(Punched cads ) الفالشيةإلى الذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

كل نوع من أنواع الذاكرة التي تم ذكرها له مزايا ومساوئ ودور معين

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعتمد على مبدأ العد الثنائي أيا كان الوسيط املستخدماإللكترونية العشوائية تستخدم مبدأ البوابات املنطقيةالذواكربشكل عام تعتمد على إحداث تعديل على الوضع اإللكتروني للوسيط املستعمل الذواكر(Flash EEFPROM hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Unit Description

Bit (Binary Digit) A binary digit is logical 0 amp 1 representing a passive or an active state of a component in an electric circuit

Nibble A group of 4 bits is called nibble

Byte A group of 8 bits is called byte A byte is the smallest unit which can represent a data item or a character

Word

A computer word like a byte is a group of fixed number of bits processed as a unit which varies from computer but is fixed for each computer The length of a computer word is called word-size or word length and it may be as small as 8 bits or may be as long as 96 bits A computer stores the information in the form of the computer words

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أصغر وحدة هي البت(Bit ) أي الثنائي يليها البايت(Byte ) بت8وهو يعادل

(10مرفوعة لألس 2)1024وكل واحدة أعلى تساوي الوحدة السابقة مضروبة في

Unit Description

Kilobyte (KB) 1 KB = 1024 Bytes

Megabyte (MB) 1 MB = 1024 KB

GigaByte (GB) 1 GB = 1024 MB

TeraByte (TB) 1 TB = 1024 GB

PetaByte (PB) 1 PB = 1024 TB

ExaByte ZetaByte hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ا في الذاكرة تحميله-ال يمكن معالجة البيانات التي تخزنها مباشرة بل يجب نسخهاأوال( RAM)الرئيسية

يسميها البعض الذاكرة املساعدة(Auxiliary memory) أو ذاكرة تخزين كثيف (Mass Storage)بطيئة في rdquoولكنها تتميز بانخفاض ثمنها وقدرتها على تخزين كميات كبيرة من البيانات

أمثلتها ldquoالوصول (Hard Disk)القرص الصلب (hellip CD DVD)األقراص املدمجة ( Flash drives and solid state drives)ذاكرة الفالش (Magnetic tape)األشرطة املغناطيسية (hellip Network storage NAS SAN Online Backup)التخزين على الشبكة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يعتمد على التخزين بطريقة ميكانيكية مثل األقراص املدمجة(CD DVD hellip )ولكن تقنية تسجيل البيانات مختلفة( Tapes)واألشرطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وتلعب هذه األجهزة دور الوسيط بين جهاز الحاسب والعالم الخارجي سواء كان ذلكاملستخدم بشرا أو غير ذلك

ثال فقط تتنوع أجهزة اإلخراج واإلدخال وتتطور مع مرور الوقت نذكر منها على سبيل امل مثال على أجهزة اإلخراج

الطابعة بأنواعها (وحدة العرض)الشاشة (Speaker)الصوت بأنواعه منها أيضا شبكات الحاسوب التي يمكن أن تكون وحدة إخراج أو إدخال أو حتى معالجة في بعض

األحيان

مثال على أجهزة اإلدخال القلم الضوئي قارئ الكود قارئ البصمات قارئ البطاقات(Keyboard) اللوحة (Mouse)الفأرة

(Scanner)املاسح الضوئي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن أجهزة اإلدخال واإلخراج تكون إما مدمجة في النظام أو ملحقة به من خالل عدد مالتي تسمح بوصلها به أنظر الشكل ( Interfaces)أو الواجهات ( Ports)املنافذ

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي عبارة عن عدة أنواع من البرامج املستخدمة لتشغيل جهاز الحاسب واألجهزة(ة طيارة هاتف جوال جهاز تصوير طبي آلة تصوير رقمي)اإللكترونية الشبيهة

هي مكونات غير ملموسة(Intangible not physical)

ولها أنواع( OS)أنظمة تشغيل

( Firmware)أنظمة تشغيل أجهزة محمولة من الشركة

تطبيقات محلية

خدمات ويب

برامج إدارة قواعد بيانات

ldquoالبرنامجrdquoأو ldquo مفهوم البرمجةrdquoأنظر الحقا

(أنظر الحقا الفكرة واألمثلة)وأهمها نظام التشغيل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 13: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الجزء امللموس من الحاسب الشخص ي املعروف يتكون من لوحة رئيسية(Main board ) لوحة أمrdquoأو ldquo(Motherboard ) املعالج)تضم املكونات الحيوية للحاسب

(الذاكرة الرئيسية النواقل دوائر التحكم

تتغذي هذه اللوحة من مصدر للطاقة(Power Supply)

ت النظام وتحتوي اللوحة على منافذ وموصالت وواجهات ومقابس لوصل باقي مكونامن أجهزة ملحقة مكونات طرفية ذاكرة توسعة أجهزة عرض

األنواع األخرى من الحواسيب تحتوي تقريبا نفس املكونات

م والحركة األجهزة املحمولة تم تصميمها بطريقة مختلفة قليال ملراعاة قيود الحجواستهالك الطاقة وتشتيت الحرارة ولكن الفكرة تبقى نفسها

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هو محرك الحاسب والذي يقوم بعمليات الحساب األساسية الضرورية لتشغيل أي برنامج يوجد حاليا في السوق شركتان رئيسيتان لتصنيع معالجات الحاسب الشخص ي وهما إنتل(Intel ) وآي

(Models)وتنتجان عدد كبير من النماذج ( AMD)ديأم فيما يتعلق باملعالجات األخرى هناك العديد من الشركات مثل(TI Motorola VIA Samsung )

وغيرهارئيسيين ldquo مكونينrdquoيتكون من

وعي التي تقوم بالعمليات الحسابية واملنطقية( ALU)وحدة الحساب واملنطق أوال وتنفيذها ويمكن أن ( Decode)وهي تستخرج التعليمات من الذاكرة وتقوم بفك ترميزها ( CU)ثانيا وحدة التحكم

تستعين باألولىباإلضافة إلى ذلك هناك الذاكرة الداخلية ووحدات اإلدخال واإلخراج

(فيديو)كيف يعمل املعالج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ام باإلضافة إلى ضرورة كونه متوافقا مع النظر املعني اختيار املعالج يعتمد على عدة عناص

أي عدد ترددات ساعة ( Hz)يالهيرتزتقاس السرعة ثانيةاملعالج الداخلية مما يترجم بعدد العمليات في ال

Muticore)عدد القلوب )(Cache)الذاكرة الداخلية (عرض الذاكرة معالجة األلعاب )أمور فنية أخرى

النتباه هذه األمور يترتب عليها بعض القيود يجب الها االستهالك من الطاقةمعدل األعطال املوثوقية القدرة على تشتيت الحرارةالسعر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

اللوحة األم كما الحظنا سابقا باإلضافة إلى مكان تثبيت املعالج والذاكرة تحتويعلى مكونات عديدة منها ما هو ثابت دائما ومنها ما يمكن فكه وتركيبه

وتحمل البرنامج األول الذي يسمح بتشغيل الجهاز( BIOS)نظام اإلدخال واإلخراج األساس ي

ونات وعي قطعة إلكترونية تقوم بإدارة تبادل البيانات بين املك( Chipset)مجموعة الرقائق الرئيسية للنظام

منافذ لتثبيت بطاقة العرض والصوت واملودم وغيرها

منافذ تثبيت األقراص الصلبة بأنواعها

منافذ الربط بالخارج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وحدة التغذية الرئيسية(Power Supply ) هي الوحدةام التي تزود جهاز الحاسب وأي جهاز إلكتروني بشكل ع

بتيار كهربي ذي خصائص معينة ضرورية لعمله

وحدة التغذية الخارجية(DC Adapter ) أو(Charger )رباء وهي وحدة تغذية كاملة تزود األجهزة املحمولة بالكه

وتشحن بطارياتها

وحدة التغذية االحتياطية(UPS ) أي وحدة الطاقة غيرUninterruptible)املنقطعة power supply ) ودورها

ة بسيطة الحفاظ على استمرارية التيار واستقرار ولو لفتر هم جدا وذلك م في حال انقطاع التيار الكهربي الرئيس ي

لسالمة األجهزة والبيانات

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعريف

امج بر ldquo لتخزينrdquoيستخدم ldquo جهازrdquoعبارة عنادة أو بيانات بشكل دائم أو مؤقت بهدف إع

االستخدام الحقا من قبل جهاز حاسب أوأي جهاز آخر

ذاكرةمصطلح(Memory) يقصد به شأ إجراءات غير ظاهرة تتم في الخلفية ين

كل دائم عنها االحتفاظ ببيانات املعالجة بشأو مؤقت

وهناك أنواع للذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

في الحاسب نوعان رئيسيان من الذاكرةوهما مرتبطة بالنظام ( Primary)الذاكرة الرئيسية

ldquo عشوائيةrdquoأو ( ROM)ldquo دائمةrdquoواملعالجة وهي إما (RAM)تستخدم ( Secondary)الذاكرة الفرعية

للتخزين واالستعادة

كرة طبعا هناك تفصيالت أخرى ألنواع الذا( Cache Memory)مثل ذاكرة املعالج

حيث وتفاصيل فنية كبيرة حول الذاكرة منالنوع والسرعة وما شابه

قبة الحظ تطور التقنية من البطاقات املث(Punched cads ) الفالشيةإلى الذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

كل نوع من أنواع الذاكرة التي تم ذكرها له مزايا ومساوئ ودور معين

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعتمد على مبدأ العد الثنائي أيا كان الوسيط املستخدماإللكترونية العشوائية تستخدم مبدأ البوابات املنطقيةالذواكربشكل عام تعتمد على إحداث تعديل على الوضع اإللكتروني للوسيط املستعمل الذواكر(Flash EEFPROM hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Unit Description

Bit (Binary Digit) A binary digit is logical 0 amp 1 representing a passive or an active state of a component in an electric circuit

Nibble A group of 4 bits is called nibble

Byte A group of 8 bits is called byte A byte is the smallest unit which can represent a data item or a character

Word

A computer word like a byte is a group of fixed number of bits processed as a unit which varies from computer but is fixed for each computer The length of a computer word is called word-size or word length and it may be as small as 8 bits or may be as long as 96 bits A computer stores the information in the form of the computer words

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أصغر وحدة هي البت(Bit ) أي الثنائي يليها البايت(Byte ) بت8وهو يعادل

(10مرفوعة لألس 2)1024وكل واحدة أعلى تساوي الوحدة السابقة مضروبة في

Unit Description

Kilobyte (KB) 1 KB = 1024 Bytes

Megabyte (MB) 1 MB = 1024 KB

GigaByte (GB) 1 GB = 1024 MB

TeraByte (TB) 1 TB = 1024 GB

PetaByte (PB) 1 PB = 1024 TB

ExaByte ZetaByte hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ا في الذاكرة تحميله-ال يمكن معالجة البيانات التي تخزنها مباشرة بل يجب نسخهاأوال( RAM)الرئيسية

يسميها البعض الذاكرة املساعدة(Auxiliary memory) أو ذاكرة تخزين كثيف (Mass Storage)بطيئة في rdquoولكنها تتميز بانخفاض ثمنها وقدرتها على تخزين كميات كبيرة من البيانات

أمثلتها ldquoالوصول (Hard Disk)القرص الصلب (hellip CD DVD)األقراص املدمجة ( Flash drives and solid state drives)ذاكرة الفالش (Magnetic tape)األشرطة املغناطيسية (hellip Network storage NAS SAN Online Backup)التخزين على الشبكة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يعتمد على التخزين بطريقة ميكانيكية مثل األقراص املدمجة(CD DVD hellip )ولكن تقنية تسجيل البيانات مختلفة( Tapes)واألشرطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وتلعب هذه األجهزة دور الوسيط بين جهاز الحاسب والعالم الخارجي سواء كان ذلكاملستخدم بشرا أو غير ذلك

ثال فقط تتنوع أجهزة اإلخراج واإلدخال وتتطور مع مرور الوقت نذكر منها على سبيل امل مثال على أجهزة اإلخراج

الطابعة بأنواعها (وحدة العرض)الشاشة (Speaker)الصوت بأنواعه منها أيضا شبكات الحاسوب التي يمكن أن تكون وحدة إخراج أو إدخال أو حتى معالجة في بعض

األحيان

مثال على أجهزة اإلدخال القلم الضوئي قارئ الكود قارئ البصمات قارئ البطاقات(Keyboard) اللوحة (Mouse)الفأرة

(Scanner)املاسح الضوئي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن أجهزة اإلدخال واإلخراج تكون إما مدمجة في النظام أو ملحقة به من خالل عدد مالتي تسمح بوصلها به أنظر الشكل ( Interfaces)أو الواجهات ( Ports)املنافذ

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي عبارة عن عدة أنواع من البرامج املستخدمة لتشغيل جهاز الحاسب واألجهزة(ة طيارة هاتف جوال جهاز تصوير طبي آلة تصوير رقمي)اإللكترونية الشبيهة

هي مكونات غير ملموسة(Intangible not physical)

ولها أنواع( OS)أنظمة تشغيل

( Firmware)أنظمة تشغيل أجهزة محمولة من الشركة

تطبيقات محلية

خدمات ويب

برامج إدارة قواعد بيانات

ldquoالبرنامجrdquoأو ldquo مفهوم البرمجةrdquoأنظر الحقا

(أنظر الحقا الفكرة واألمثلة)وأهمها نظام التشغيل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 14: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هو محرك الحاسب والذي يقوم بعمليات الحساب األساسية الضرورية لتشغيل أي برنامج يوجد حاليا في السوق شركتان رئيسيتان لتصنيع معالجات الحاسب الشخص ي وهما إنتل(Intel ) وآي

(Models)وتنتجان عدد كبير من النماذج ( AMD)ديأم فيما يتعلق باملعالجات األخرى هناك العديد من الشركات مثل(TI Motorola VIA Samsung )

وغيرهارئيسيين ldquo مكونينrdquoيتكون من

وعي التي تقوم بالعمليات الحسابية واملنطقية( ALU)وحدة الحساب واملنطق أوال وتنفيذها ويمكن أن ( Decode)وهي تستخرج التعليمات من الذاكرة وتقوم بفك ترميزها ( CU)ثانيا وحدة التحكم

تستعين باألولىباإلضافة إلى ذلك هناك الذاكرة الداخلية ووحدات اإلدخال واإلخراج

(فيديو)كيف يعمل املعالج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ام باإلضافة إلى ضرورة كونه متوافقا مع النظر املعني اختيار املعالج يعتمد على عدة عناص

أي عدد ترددات ساعة ( Hz)يالهيرتزتقاس السرعة ثانيةاملعالج الداخلية مما يترجم بعدد العمليات في ال

Muticore)عدد القلوب )(Cache)الذاكرة الداخلية (عرض الذاكرة معالجة األلعاب )أمور فنية أخرى

النتباه هذه األمور يترتب عليها بعض القيود يجب الها االستهالك من الطاقةمعدل األعطال املوثوقية القدرة على تشتيت الحرارةالسعر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

اللوحة األم كما الحظنا سابقا باإلضافة إلى مكان تثبيت املعالج والذاكرة تحتويعلى مكونات عديدة منها ما هو ثابت دائما ومنها ما يمكن فكه وتركيبه

وتحمل البرنامج األول الذي يسمح بتشغيل الجهاز( BIOS)نظام اإلدخال واإلخراج األساس ي

ونات وعي قطعة إلكترونية تقوم بإدارة تبادل البيانات بين املك( Chipset)مجموعة الرقائق الرئيسية للنظام

منافذ لتثبيت بطاقة العرض والصوت واملودم وغيرها

منافذ تثبيت األقراص الصلبة بأنواعها

منافذ الربط بالخارج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وحدة التغذية الرئيسية(Power Supply ) هي الوحدةام التي تزود جهاز الحاسب وأي جهاز إلكتروني بشكل ع

بتيار كهربي ذي خصائص معينة ضرورية لعمله

وحدة التغذية الخارجية(DC Adapter ) أو(Charger )رباء وهي وحدة تغذية كاملة تزود األجهزة املحمولة بالكه

وتشحن بطارياتها

وحدة التغذية االحتياطية(UPS ) أي وحدة الطاقة غيرUninterruptible)املنقطعة power supply ) ودورها

ة بسيطة الحفاظ على استمرارية التيار واستقرار ولو لفتر هم جدا وذلك م في حال انقطاع التيار الكهربي الرئيس ي

لسالمة األجهزة والبيانات

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعريف

امج بر ldquo لتخزينrdquoيستخدم ldquo جهازrdquoعبارة عنادة أو بيانات بشكل دائم أو مؤقت بهدف إع

االستخدام الحقا من قبل جهاز حاسب أوأي جهاز آخر

ذاكرةمصطلح(Memory) يقصد به شأ إجراءات غير ظاهرة تتم في الخلفية ين

كل دائم عنها االحتفاظ ببيانات املعالجة بشأو مؤقت

وهناك أنواع للذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

في الحاسب نوعان رئيسيان من الذاكرةوهما مرتبطة بالنظام ( Primary)الذاكرة الرئيسية

ldquo عشوائيةrdquoأو ( ROM)ldquo دائمةrdquoواملعالجة وهي إما (RAM)تستخدم ( Secondary)الذاكرة الفرعية

للتخزين واالستعادة

كرة طبعا هناك تفصيالت أخرى ألنواع الذا( Cache Memory)مثل ذاكرة املعالج

حيث وتفاصيل فنية كبيرة حول الذاكرة منالنوع والسرعة وما شابه

قبة الحظ تطور التقنية من البطاقات املث(Punched cads ) الفالشيةإلى الذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

كل نوع من أنواع الذاكرة التي تم ذكرها له مزايا ومساوئ ودور معين

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعتمد على مبدأ العد الثنائي أيا كان الوسيط املستخدماإللكترونية العشوائية تستخدم مبدأ البوابات املنطقيةالذواكربشكل عام تعتمد على إحداث تعديل على الوضع اإللكتروني للوسيط املستعمل الذواكر(Flash EEFPROM hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Unit Description

Bit (Binary Digit) A binary digit is logical 0 amp 1 representing a passive or an active state of a component in an electric circuit

Nibble A group of 4 bits is called nibble

Byte A group of 8 bits is called byte A byte is the smallest unit which can represent a data item or a character

Word

A computer word like a byte is a group of fixed number of bits processed as a unit which varies from computer but is fixed for each computer The length of a computer word is called word-size or word length and it may be as small as 8 bits or may be as long as 96 bits A computer stores the information in the form of the computer words

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أصغر وحدة هي البت(Bit ) أي الثنائي يليها البايت(Byte ) بت8وهو يعادل

(10مرفوعة لألس 2)1024وكل واحدة أعلى تساوي الوحدة السابقة مضروبة في

Unit Description

Kilobyte (KB) 1 KB = 1024 Bytes

Megabyte (MB) 1 MB = 1024 KB

GigaByte (GB) 1 GB = 1024 MB

TeraByte (TB) 1 TB = 1024 GB

PetaByte (PB) 1 PB = 1024 TB

ExaByte ZetaByte hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ا في الذاكرة تحميله-ال يمكن معالجة البيانات التي تخزنها مباشرة بل يجب نسخهاأوال( RAM)الرئيسية

يسميها البعض الذاكرة املساعدة(Auxiliary memory) أو ذاكرة تخزين كثيف (Mass Storage)بطيئة في rdquoولكنها تتميز بانخفاض ثمنها وقدرتها على تخزين كميات كبيرة من البيانات

أمثلتها ldquoالوصول (Hard Disk)القرص الصلب (hellip CD DVD)األقراص املدمجة ( Flash drives and solid state drives)ذاكرة الفالش (Magnetic tape)األشرطة املغناطيسية (hellip Network storage NAS SAN Online Backup)التخزين على الشبكة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يعتمد على التخزين بطريقة ميكانيكية مثل األقراص املدمجة(CD DVD hellip )ولكن تقنية تسجيل البيانات مختلفة( Tapes)واألشرطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وتلعب هذه األجهزة دور الوسيط بين جهاز الحاسب والعالم الخارجي سواء كان ذلكاملستخدم بشرا أو غير ذلك

ثال فقط تتنوع أجهزة اإلخراج واإلدخال وتتطور مع مرور الوقت نذكر منها على سبيل امل مثال على أجهزة اإلخراج

الطابعة بأنواعها (وحدة العرض)الشاشة (Speaker)الصوت بأنواعه منها أيضا شبكات الحاسوب التي يمكن أن تكون وحدة إخراج أو إدخال أو حتى معالجة في بعض

األحيان

مثال على أجهزة اإلدخال القلم الضوئي قارئ الكود قارئ البصمات قارئ البطاقات(Keyboard) اللوحة (Mouse)الفأرة

(Scanner)املاسح الضوئي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن أجهزة اإلدخال واإلخراج تكون إما مدمجة في النظام أو ملحقة به من خالل عدد مالتي تسمح بوصلها به أنظر الشكل ( Interfaces)أو الواجهات ( Ports)املنافذ

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي عبارة عن عدة أنواع من البرامج املستخدمة لتشغيل جهاز الحاسب واألجهزة(ة طيارة هاتف جوال جهاز تصوير طبي آلة تصوير رقمي)اإللكترونية الشبيهة

هي مكونات غير ملموسة(Intangible not physical)

ولها أنواع( OS)أنظمة تشغيل

( Firmware)أنظمة تشغيل أجهزة محمولة من الشركة

تطبيقات محلية

خدمات ويب

برامج إدارة قواعد بيانات

ldquoالبرنامجrdquoأو ldquo مفهوم البرمجةrdquoأنظر الحقا

(أنظر الحقا الفكرة واألمثلة)وأهمها نظام التشغيل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 15: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هو محرك الحاسب والذي يقوم بعمليات الحساب األساسية الضرورية لتشغيل أي برنامج يوجد حاليا في السوق شركتان رئيسيتان لتصنيع معالجات الحاسب الشخص ي وهما إنتل(Intel ) وآي

(Models)وتنتجان عدد كبير من النماذج ( AMD)ديأم فيما يتعلق باملعالجات األخرى هناك العديد من الشركات مثل(TI Motorola VIA Samsung )

وغيرهارئيسيين ldquo مكونينrdquoيتكون من

وعي التي تقوم بالعمليات الحسابية واملنطقية( ALU)وحدة الحساب واملنطق أوال وتنفيذها ويمكن أن ( Decode)وهي تستخرج التعليمات من الذاكرة وتقوم بفك ترميزها ( CU)ثانيا وحدة التحكم

تستعين باألولىباإلضافة إلى ذلك هناك الذاكرة الداخلية ووحدات اإلدخال واإلخراج

(فيديو)كيف يعمل املعالج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ام باإلضافة إلى ضرورة كونه متوافقا مع النظر املعني اختيار املعالج يعتمد على عدة عناص

أي عدد ترددات ساعة ( Hz)يالهيرتزتقاس السرعة ثانيةاملعالج الداخلية مما يترجم بعدد العمليات في ال

Muticore)عدد القلوب )(Cache)الذاكرة الداخلية (عرض الذاكرة معالجة األلعاب )أمور فنية أخرى

النتباه هذه األمور يترتب عليها بعض القيود يجب الها االستهالك من الطاقةمعدل األعطال املوثوقية القدرة على تشتيت الحرارةالسعر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

اللوحة األم كما الحظنا سابقا باإلضافة إلى مكان تثبيت املعالج والذاكرة تحتويعلى مكونات عديدة منها ما هو ثابت دائما ومنها ما يمكن فكه وتركيبه

وتحمل البرنامج األول الذي يسمح بتشغيل الجهاز( BIOS)نظام اإلدخال واإلخراج األساس ي

ونات وعي قطعة إلكترونية تقوم بإدارة تبادل البيانات بين املك( Chipset)مجموعة الرقائق الرئيسية للنظام

منافذ لتثبيت بطاقة العرض والصوت واملودم وغيرها

منافذ تثبيت األقراص الصلبة بأنواعها

منافذ الربط بالخارج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وحدة التغذية الرئيسية(Power Supply ) هي الوحدةام التي تزود جهاز الحاسب وأي جهاز إلكتروني بشكل ع

بتيار كهربي ذي خصائص معينة ضرورية لعمله

وحدة التغذية الخارجية(DC Adapter ) أو(Charger )رباء وهي وحدة تغذية كاملة تزود األجهزة املحمولة بالكه

وتشحن بطارياتها

وحدة التغذية االحتياطية(UPS ) أي وحدة الطاقة غيرUninterruptible)املنقطعة power supply ) ودورها

ة بسيطة الحفاظ على استمرارية التيار واستقرار ولو لفتر هم جدا وذلك م في حال انقطاع التيار الكهربي الرئيس ي

لسالمة األجهزة والبيانات

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعريف

امج بر ldquo لتخزينrdquoيستخدم ldquo جهازrdquoعبارة عنادة أو بيانات بشكل دائم أو مؤقت بهدف إع

االستخدام الحقا من قبل جهاز حاسب أوأي جهاز آخر

ذاكرةمصطلح(Memory) يقصد به شأ إجراءات غير ظاهرة تتم في الخلفية ين

كل دائم عنها االحتفاظ ببيانات املعالجة بشأو مؤقت

وهناك أنواع للذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

في الحاسب نوعان رئيسيان من الذاكرةوهما مرتبطة بالنظام ( Primary)الذاكرة الرئيسية

ldquo عشوائيةrdquoأو ( ROM)ldquo دائمةrdquoواملعالجة وهي إما (RAM)تستخدم ( Secondary)الذاكرة الفرعية

للتخزين واالستعادة

كرة طبعا هناك تفصيالت أخرى ألنواع الذا( Cache Memory)مثل ذاكرة املعالج

حيث وتفاصيل فنية كبيرة حول الذاكرة منالنوع والسرعة وما شابه

قبة الحظ تطور التقنية من البطاقات املث(Punched cads ) الفالشيةإلى الذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

كل نوع من أنواع الذاكرة التي تم ذكرها له مزايا ومساوئ ودور معين

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعتمد على مبدأ العد الثنائي أيا كان الوسيط املستخدماإللكترونية العشوائية تستخدم مبدأ البوابات املنطقيةالذواكربشكل عام تعتمد على إحداث تعديل على الوضع اإللكتروني للوسيط املستعمل الذواكر(Flash EEFPROM hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Unit Description

Bit (Binary Digit) A binary digit is logical 0 amp 1 representing a passive or an active state of a component in an electric circuit

Nibble A group of 4 bits is called nibble

Byte A group of 8 bits is called byte A byte is the smallest unit which can represent a data item or a character

Word

A computer word like a byte is a group of fixed number of bits processed as a unit which varies from computer but is fixed for each computer The length of a computer word is called word-size or word length and it may be as small as 8 bits or may be as long as 96 bits A computer stores the information in the form of the computer words

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أصغر وحدة هي البت(Bit ) أي الثنائي يليها البايت(Byte ) بت8وهو يعادل

(10مرفوعة لألس 2)1024وكل واحدة أعلى تساوي الوحدة السابقة مضروبة في

Unit Description

Kilobyte (KB) 1 KB = 1024 Bytes

Megabyte (MB) 1 MB = 1024 KB

GigaByte (GB) 1 GB = 1024 MB

TeraByte (TB) 1 TB = 1024 GB

PetaByte (PB) 1 PB = 1024 TB

ExaByte ZetaByte hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ا في الذاكرة تحميله-ال يمكن معالجة البيانات التي تخزنها مباشرة بل يجب نسخهاأوال( RAM)الرئيسية

يسميها البعض الذاكرة املساعدة(Auxiliary memory) أو ذاكرة تخزين كثيف (Mass Storage)بطيئة في rdquoولكنها تتميز بانخفاض ثمنها وقدرتها على تخزين كميات كبيرة من البيانات

أمثلتها ldquoالوصول (Hard Disk)القرص الصلب (hellip CD DVD)األقراص املدمجة ( Flash drives and solid state drives)ذاكرة الفالش (Magnetic tape)األشرطة املغناطيسية (hellip Network storage NAS SAN Online Backup)التخزين على الشبكة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يعتمد على التخزين بطريقة ميكانيكية مثل األقراص املدمجة(CD DVD hellip )ولكن تقنية تسجيل البيانات مختلفة( Tapes)واألشرطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وتلعب هذه األجهزة دور الوسيط بين جهاز الحاسب والعالم الخارجي سواء كان ذلكاملستخدم بشرا أو غير ذلك

ثال فقط تتنوع أجهزة اإلخراج واإلدخال وتتطور مع مرور الوقت نذكر منها على سبيل امل مثال على أجهزة اإلخراج

الطابعة بأنواعها (وحدة العرض)الشاشة (Speaker)الصوت بأنواعه منها أيضا شبكات الحاسوب التي يمكن أن تكون وحدة إخراج أو إدخال أو حتى معالجة في بعض

األحيان

مثال على أجهزة اإلدخال القلم الضوئي قارئ الكود قارئ البصمات قارئ البطاقات(Keyboard) اللوحة (Mouse)الفأرة

(Scanner)املاسح الضوئي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن أجهزة اإلدخال واإلخراج تكون إما مدمجة في النظام أو ملحقة به من خالل عدد مالتي تسمح بوصلها به أنظر الشكل ( Interfaces)أو الواجهات ( Ports)املنافذ

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي عبارة عن عدة أنواع من البرامج املستخدمة لتشغيل جهاز الحاسب واألجهزة(ة طيارة هاتف جوال جهاز تصوير طبي آلة تصوير رقمي)اإللكترونية الشبيهة

هي مكونات غير ملموسة(Intangible not physical)

ولها أنواع( OS)أنظمة تشغيل

( Firmware)أنظمة تشغيل أجهزة محمولة من الشركة

تطبيقات محلية

خدمات ويب

برامج إدارة قواعد بيانات

ldquoالبرنامجrdquoأو ldquo مفهوم البرمجةrdquoأنظر الحقا

(أنظر الحقا الفكرة واألمثلة)وأهمها نظام التشغيل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 16: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ام باإلضافة إلى ضرورة كونه متوافقا مع النظر املعني اختيار املعالج يعتمد على عدة عناص

أي عدد ترددات ساعة ( Hz)يالهيرتزتقاس السرعة ثانيةاملعالج الداخلية مما يترجم بعدد العمليات في ال

Muticore)عدد القلوب )(Cache)الذاكرة الداخلية (عرض الذاكرة معالجة األلعاب )أمور فنية أخرى

النتباه هذه األمور يترتب عليها بعض القيود يجب الها االستهالك من الطاقةمعدل األعطال املوثوقية القدرة على تشتيت الحرارةالسعر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

اللوحة األم كما الحظنا سابقا باإلضافة إلى مكان تثبيت املعالج والذاكرة تحتويعلى مكونات عديدة منها ما هو ثابت دائما ومنها ما يمكن فكه وتركيبه

وتحمل البرنامج األول الذي يسمح بتشغيل الجهاز( BIOS)نظام اإلدخال واإلخراج األساس ي

ونات وعي قطعة إلكترونية تقوم بإدارة تبادل البيانات بين املك( Chipset)مجموعة الرقائق الرئيسية للنظام

منافذ لتثبيت بطاقة العرض والصوت واملودم وغيرها

منافذ تثبيت األقراص الصلبة بأنواعها

منافذ الربط بالخارج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وحدة التغذية الرئيسية(Power Supply ) هي الوحدةام التي تزود جهاز الحاسب وأي جهاز إلكتروني بشكل ع

بتيار كهربي ذي خصائص معينة ضرورية لعمله

وحدة التغذية الخارجية(DC Adapter ) أو(Charger )رباء وهي وحدة تغذية كاملة تزود األجهزة املحمولة بالكه

وتشحن بطارياتها

وحدة التغذية االحتياطية(UPS ) أي وحدة الطاقة غيرUninterruptible)املنقطعة power supply ) ودورها

ة بسيطة الحفاظ على استمرارية التيار واستقرار ولو لفتر هم جدا وذلك م في حال انقطاع التيار الكهربي الرئيس ي

لسالمة األجهزة والبيانات

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعريف

امج بر ldquo لتخزينrdquoيستخدم ldquo جهازrdquoعبارة عنادة أو بيانات بشكل دائم أو مؤقت بهدف إع

االستخدام الحقا من قبل جهاز حاسب أوأي جهاز آخر

ذاكرةمصطلح(Memory) يقصد به شأ إجراءات غير ظاهرة تتم في الخلفية ين

كل دائم عنها االحتفاظ ببيانات املعالجة بشأو مؤقت

وهناك أنواع للذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

في الحاسب نوعان رئيسيان من الذاكرةوهما مرتبطة بالنظام ( Primary)الذاكرة الرئيسية

ldquo عشوائيةrdquoأو ( ROM)ldquo دائمةrdquoواملعالجة وهي إما (RAM)تستخدم ( Secondary)الذاكرة الفرعية

للتخزين واالستعادة

كرة طبعا هناك تفصيالت أخرى ألنواع الذا( Cache Memory)مثل ذاكرة املعالج

حيث وتفاصيل فنية كبيرة حول الذاكرة منالنوع والسرعة وما شابه

قبة الحظ تطور التقنية من البطاقات املث(Punched cads ) الفالشيةإلى الذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

كل نوع من أنواع الذاكرة التي تم ذكرها له مزايا ومساوئ ودور معين

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعتمد على مبدأ العد الثنائي أيا كان الوسيط املستخدماإللكترونية العشوائية تستخدم مبدأ البوابات املنطقيةالذواكربشكل عام تعتمد على إحداث تعديل على الوضع اإللكتروني للوسيط املستعمل الذواكر(Flash EEFPROM hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Unit Description

Bit (Binary Digit) A binary digit is logical 0 amp 1 representing a passive or an active state of a component in an electric circuit

Nibble A group of 4 bits is called nibble

Byte A group of 8 bits is called byte A byte is the smallest unit which can represent a data item or a character

Word

A computer word like a byte is a group of fixed number of bits processed as a unit which varies from computer but is fixed for each computer The length of a computer word is called word-size or word length and it may be as small as 8 bits or may be as long as 96 bits A computer stores the information in the form of the computer words

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أصغر وحدة هي البت(Bit ) أي الثنائي يليها البايت(Byte ) بت8وهو يعادل

(10مرفوعة لألس 2)1024وكل واحدة أعلى تساوي الوحدة السابقة مضروبة في

Unit Description

Kilobyte (KB) 1 KB = 1024 Bytes

Megabyte (MB) 1 MB = 1024 KB

GigaByte (GB) 1 GB = 1024 MB

TeraByte (TB) 1 TB = 1024 GB

PetaByte (PB) 1 PB = 1024 TB

ExaByte ZetaByte hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ا في الذاكرة تحميله-ال يمكن معالجة البيانات التي تخزنها مباشرة بل يجب نسخهاأوال( RAM)الرئيسية

يسميها البعض الذاكرة املساعدة(Auxiliary memory) أو ذاكرة تخزين كثيف (Mass Storage)بطيئة في rdquoولكنها تتميز بانخفاض ثمنها وقدرتها على تخزين كميات كبيرة من البيانات

أمثلتها ldquoالوصول (Hard Disk)القرص الصلب (hellip CD DVD)األقراص املدمجة ( Flash drives and solid state drives)ذاكرة الفالش (Magnetic tape)األشرطة املغناطيسية (hellip Network storage NAS SAN Online Backup)التخزين على الشبكة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يعتمد على التخزين بطريقة ميكانيكية مثل األقراص املدمجة(CD DVD hellip )ولكن تقنية تسجيل البيانات مختلفة( Tapes)واألشرطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وتلعب هذه األجهزة دور الوسيط بين جهاز الحاسب والعالم الخارجي سواء كان ذلكاملستخدم بشرا أو غير ذلك

ثال فقط تتنوع أجهزة اإلخراج واإلدخال وتتطور مع مرور الوقت نذكر منها على سبيل امل مثال على أجهزة اإلخراج

الطابعة بأنواعها (وحدة العرض)الشاشة (Speaker)الصوت بأنواعه منها أيضا شبكات الحاسوب التي يمكن أن تكون وحدة إخراج أو إدخال أو حتى معالجة في بعض

األحيان

مثال على أجهزة اإلدخال القلم الضوئي قارئ الكود قارئ البصمات قارئ البطاقات(Keyboard) اللوحة (Mouse)الفأرة

(Scanner)املاسح الضوئي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن أجهزة اإلدخال واإلخراج تكون إما مدمجة في النظام أو ملحقة به من خالل عدد مالتي تسمح بوصلها به أنظر الشكل ( Interfaces)أو الواجهات ( Ports)املنافذ

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي عبارة عن عدة أنواع من البرامج املستخدمة لتشغيل جهاز الحاسب واألجهزة(ة طيارة هاتف جوال جهاز تصوير طبي آلة تصوير رقمي)اإللكترونية الشبيهة

هي مكونات غير ملموسة(Intangible not physical)

ولها أنواع( OS)أنظمة تشغيل

( Firmware)أنظمة تشغيل أجهزة محمولة من الشركة

تطبيقات محلية

خدمات ويب

برامج إدارة قواعد بيانات

ldquoالبرنامجrdquoأو ldquo مفهوم البرمجةrdquoأنظر الحقا

(أنظر الحقا الفكرة واألمثلة)وأهمها نظام التشغيل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 17: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

اللوحة األم كما الحظنا سابقا باإلضافة إلى مكان تثبيت املعالج والذاكرة تحتويعلى مكونات عديدة منها ما هو ثابت دائما ومنها ما يمكن فكه وتركيبه

وتحمل البرنامج األول الذي يسمح بتشغيل الجهاز( BIOS)نظام اإلدخال واإلخراج األساس ي

ونات وعي قطعة إلكترونية تقوم بإدارة تبادل البيانات بين املك( Chipset)مجموعة الرقائق الرئيسية للنظام

منافذ لتثبيت بطاقة العرض والصوت واملودم وغيرها

منافذ تثبيت األقراص الصلبة بأنواعها

منافذ الربط بالخارج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وحدة التغذية الرئيسية(Power Supply ) هي الوحدةام التي تزود جهاز الحاسب وأي جهاز إلكتروني بشكل ع

بتيار كهربي ذي خصائص معينة ضرورية لعمله

وحدة التغذية الخارجية(DC Adapter ) أو(Charger )رباء وهي وحدة تغذية كاملة تزود األجهزة املحمولة بالكه

وتشحن بطارياتها

وحدة التغذية االحتياطية(UPS ) أي وحدة الطاقة غيرUninterruptible)املنقطعة power supply ) ودورها

ة بسيطة الحفاظ على استمرارية التيار واستقرار ولو لفتر هم جدا وذلك م في حال انقطاع التيار الكهربي الرئيس ي

لسالمة األجهزة والبيانات

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعريف

امج بر ldquo لتخزينrdquoيستخدم ldquo جهازrdquoعبارة عنادة أو بيانات بشكل دائم أو مؤقت بهدف إع

االستخدام الحقا من قبل جهاز حاسب أوأي جهاز آخر

ذاكرةمصطلح(Memory) يقصد به شأ إجراءات غير ظاهرة تتم في الخلفية ين

كل دائم عنها االحتفاظ ببيانات املعالجة بشأو مؤقت

وهناك أنواع للذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

في الحاسب نوعان رئيسيان من الذاكرةوهما مرتبطة بالنظام ( Primary)الذاكرة الرئيسية

ldquo عشوائيةrdquoأو ( ROM)ldquo دائمةrdquoواملعالجة وهي إما (RAM)تستخدم ( Secondary)الذاكرة الفرعية

للتخزين واالستعادة

كرة طبعا هناك تفصيالت أخرى ألنواع الذا( Cache Memory)مثل ذاكرة املعالج

حيث وتفاصيل فنية كبيرة حول الذاكرة منالنوع والسرعة وما شابه

قبة الحظ تطور التقنية من البطاقات املث(Punched cads ) الفالشيةإلى الذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

كل نوع من أنواع الذاكرة التي تم ذكرها له مزايا ومساوئ ودور معين

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعتمد على مبدأ العد الثنائي أيا كان الوسيط املستخدماإللكترونية العشوائية تستخدم مبدأ البوابات املنطقيةالذواكربشكل عام تعتمد على إحداث تعديل على الوضع اإللكتروني للوسيط املستعمل الذواكر(Flash EEFPROM hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Unit Description

Bit (Binary Digit) A binary digit is logical 0 amp 1 representing a passive or an active state of a component in an electric circuit

Nibble A group of 4 bits is called nibble

Byte A group of 8 bits is called byte A byte is the smallest unit which can represent a data item or a character

Word

A computer word like a byte is a group of fixed number of bits processed as a unit which varies from computer but is fixed for each computer The length of a computer word is called word-size or word length and it may be as small as 8 bits or may be as long as 96 bits A computer stores the information in the form of the computer words

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أصغر وحدة هي البت(Bit ) أي الثنائي يليها البايت(Byte ) بت8وهو يعادل

(10مرفوعة لألس 2)1024وكل واحدة أعلى تساوي الوحدة السابقة مضروبة في

Unit Description

Kilobyte (KB) 1 KB = 1024 Bytes

Megabyte (MB) 1 MB = 1024 KB

GigaByte (GB) 1 GB = 1024 MB

TeraByte (TB) 1 TB = 1024 GB

PetaByte (PB) 1 PB = 1024 TB

ExaByte ZetaByte hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ا في الذاكرة تحميله-ال يمكن معالجة البيانات التي تخزنها مباشرة بل يجب نسخهاأوال( RAM)الرئيسية

يسميها البعض الذاكرة املساعدة(Auxiliary memory) أو ذاكرة تخزين كثيف (Mass Storage)بطيئة في rdquoولكنها تتميز بانخفاض ثمنها وقدرتها على تخزين كميات كبيرة من البيانات

أمثلتها ldquoالوصول (Hard Disk)القرص الصلب (hellip CD DVD)األقراص املدمجة ( Flash drives and solid state drives)ذاكرة الفالش (Magnetic tape)األشرطة املغناطيسية (hellip Network storage NAS SAN Online Backup)التخزين على الشبكة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يعتمد على التخزين بطريقة ميكانيكية مثل األقراص املدمجة(CD DVD hellip )ولكن تقنية تسجيل البيانات مختلفة( Tapes)واألشرطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وتلعب هذه األجهزة دور الوسيط بين جهاز الحاسب والعالم الخارجي سواء كان ذلكاملستخدم بشرا أو غير ذلك

ثال فقط تتنوع أجهزة اإلخراج واإلدخال وتتطور مع مرور الوقت نذكر منها على سبيل امل مثال على أجهزة اإلخراج

الطابعة بأنواعها (وحدة العرض)الشاشة (Speaker)الصوت بأنواعه منها أيضا شبكات الحاسوب التي يمكن أن تكون وحدة إخراج أو إدخال أو حتى معالجة في بعض

األحيان

مثال على أجهزة اإلدخال القلم الضوئي قارئ الكود قارئ البصمات قارئ البطاقات(Keyboard) اللوحة (Mouse)الفأرة

(Scanner)املاسح الضوئي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن أجهزة اإلدخال واإلخراج تكون إما مدمجة في النظام أو ملحقة به من خالل عدد مالتي تسمح بوصلها به أنظر الشكل ( Interfaces)أو الواجهات ( Ports)املنافذ

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي عبارة عن عدة أنواع من البرامج املستخدمة لتشغيل جهاز الحاسب واألجهزة(ة طيارة هاتف جوال جهاز تصوير طبي آلة تصوير رقمي)اإللكترونية الشبيهة

هي مكونات غير ملموسة(Intangible not physical)

ولها أنواع( OS)أنظمة تشغيل

( Firmware)أنظمة تشغيل أجهزة محمولة من الشركة

تطبيقات محلية

خدمات ويب

برامج إدارة قواعد بيانات

ldquoالبرنامجrdquoأو ldquo مفهوم البرمجةrdquoأنظر الحقا

(أنظر الحقا الفكرة واألمثلة)وأهمها نظام التشغيل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 18: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وحدة التغذية الرئيسية(Power Supply ) هي الوحدةام التي تزود جهاز الحاسب وأي جهاز إلكتروني بشكل ع

بتيار كهربي ذي خصائص معينة ضرورية لعمله

وحدة التغذية الخارجية(DC Adapter ) أو(Charger )رباء وهي وحدة تغذية كاملة تزود األجهزة املحمولة بالكه

وتشحن بطارياتها

وحدة التغذية االحتياطية(UPS ) أي وحدة الطاقة غيرUninterruptible)املنقطعة power supply ) ودورها

ة بسيطة الحفاظ على استمرارية التيار واستقرار ولو لفتر هم جدا وذلك م في حال انقطاع التيار الكهربي الرئيس ي

لسالمة األجهزة والبيانات

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعريف

امج بر ldquo لتخزينrdquoيستخدم ldquo جهازrdquoعبارة عنادة أو بيانات بشكل دائم أو مؤقت بهدف إع

االستخدام الحقا من قبل جهاز حاسب أوأي جهاز آخر

ذاكرةمصطلح(Memory) يقصد به شأ إجراءات غير ظاهرة تتم في الخلفية ين

كل دائم عنها االحتفاظ ببيانات املعالجة بشأو مؤقت

وهناك أنواع للذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

في الحاسب نوعان رئيسيان من الذاكرةوهما مرتبطة بالنظام ( Primary)الذاكرة الرئيسية

ldquo عشوائيةrdquoأو ( ROM)ldquo دائمةrdquoواملعالجة وهي إما (RAM)تستخدم ( Secondary)الذاكرة الفرعية

للتخزين واالستعادة

كرة طبعا هناك تفصيالت أخرى ألنواع الذا( Cache Memory)مثل ذاكرة املعالج

حيث وتفاصيل فنية كبيرة حول الذاكرة منالنوع والسرعة وما شابه

قبة الحظ تطور التقنية من البطاقات املث(Punched cads ) الفالشيةإلى الذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

كل نوع من أنواع الذاكرة التي تم ذكرها له مزايا ومساوئ ودور معين

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعتمد على مبدأ العد الثنائي أيا كان الوسيط املستخدماإللكترونية العشوائية تستخدم مبدأ البوابات املنطقيةالذواكربشكل عام تعتمد على إحداث تعديل على الوضع اإللكتروني للوسيط املستعمل الذواكر(Flash EEFPROM hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Unit Description

Bit (Binary Digit) A binary digit is logical 0 amp 1 representing a passive or an active state of a component in an electric circuit

Nibble A group of 4 bits is called nibble

Byte A group of 8 bits is called byte A byte is the smallest unit which can represent a data item or a character

Word

A computer word like a byte is a group of fixed number of bits processed as a unit which varies from computer but is fixed for each computer The length of a computer word is called word-size or word length and it may be as small as 8 bits or may be as long as 96 bits A computer stores the information in the form of the computer words

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أصغر وحدة هي البت(Bit ) أي الثنائي يليها البايت(Byte ) بت8وهو يعادل

(10مرفوعة لألس 2)1024وكل واحدة أعلى تساوي الوحدة السابقة مضروبة في

Unit Description

Kilobyte (KB) 1 KB = 1024 Bytes

Megabyte (MB) 1 MB = 1024 KB

GigaByte (GB) 1 GB = 1024 MB

TeraByte (TB) 1 TB = 1024 GB

PetaByte (PB) 1 PB = 1024 TB

ExaByte ZetaByte hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ا في الذاكرة تحميله-ال يمكن معالجة البيانات التي تخزنها مباشرة بل يجب نسخهاأوال( RAM)الرئيسية

يسميها البعض الذاكرة املساعدة(Auxiliary memory) أو ذاكرة تخزين كثيف (Mass Storage)بطيئة في rdquoولكنها تتميز بانخفاض ثمنها وقدرتها على تخزين كميات كبيرة من البيانات

أمثلتها ldquoالوصول (Hard Disk)القرص الصلب (hellip CD DVD)األقراص املدمجة ( Flash drives and solid state drives)ذاكرة الفالش (Magnetic tape)األشرطة املغناطيسية (hellip Network storage NAS SAN Online Backup)التخزين على الشبكة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يعتمد على التخزين بطريقة ميكانيكية مثل األقراص املدمجة(CD DVD hellip )ولكن تقنية تسجيل البيانات مختلفة( Tapes)واألشرطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وتلعب هذه األجهزة دور الوسيط بين جهاز الحاسب والعالم الخارجي سواء كان ذلكاملستخدم بشرا أو غير ذلك

ثال فقط تتنوع أجهزة اإلخراج واإلدخال وتتطور مع مرور الوقت نذكر منها على سبيل امل مثال على أجهزة اإلخراج

الطابعة بأنواعها (وحدة العرض)الشاشة (Speaker)الصوت بأنواعه منها أيضا شبكات الحاسوب التي يمكن أن تكون وحدة إخراج أو إدخال أو حتى معالجة في بعض

األحيان

مثال على أجهزة اإلدخال القلم الضوئي قارئ الكود قارئ البصمات قارئ البطاقات(Keyboard) اللوحة (Mouse)الفأرة

(Scanner)املاسح الضوئي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن أجهزة اإلدخال واإلخراج تكون إما مدمجة في النظام أو ملحقة به من خالل عدد مالتي تسمح بوصلها به أنظر الشكل ( Interfaces)أو الواجهات ( Ports)املنافذ

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي عبارة عن عدة أنواع من البرامج املستخدمة لتشغيل جهاز الحاسب واألجهزة(ة طيارة هاتف جوال جهاز تصوير طبي آلة تصوير رقمي)اإللكترونية الشبيهة

هي مكونات غير ملموسة(Intangible not physical)

ولها أنواع( OS)أنظمة تشغيل

( Firmware)أنظمة تشغيل أجهزة محمولة من الشركة

تطبيقات محلية

خدمات ويب

برامج إدارة قواعد بيانات

ldquoالبرنامجrdquoأو ldquo مفهوم البرمجةrdquoأنظر الحقا

(أنظر الحقا الفكرة واألمثلة)وأهمها نظام التشغيل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 19: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وحدة التغذية الرئيسية(Power Supply ) هي الوحدةام التي تزود جهاز الحاسب وأي جهاز إلكتروني بشكل ع

بتيار كهربي ذي خصائص معينة ضرورية لعمله

وحدة التغذية الخارجية(DC Adapter ) أو(Charger )رباء وهي وحدة تغذية كاملة تزود األجهزة املحمولة بالكه

وتشحن بطارياتها

وحدة التغذية االحتياطية(UPS ) أي وحدة الطاقة غيرUninterruptible)املنقطعة power supply ) ودورها

ة بسيطة الحفاظ على استمرارية التيار واستقرار ولو لفتر هم جدا وذلك م في حال انقطاع التيار الكهربي الرئيس ي

لسالمة األجهزة والبيانات

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعريف

امج بر ldquo لتخزينrdquoيستخدم ldquo جهازrdquoعبارة عنادة أو بيانات بشكل دائم أو مؤقت بهدف إع

االستخدام الحقا من قبل جهاز حاسب أوأي جهاز آخر

ذاكرةمصطلح(Memory) يقصد به شأ إجراءات غير ظاهرة تتم في الخلفية ين

كل دائم عنها االحتفاظ ببيانات املعالجة بشأو مؤقت

وهناك أنواع للذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

في الحاسب نوعان رئيسيان من الذاكرةوهما مرتبطة بالنظام ( Primary)الذاكرة الرئيسية

ldquo عشوائيةrdquoأو ( ROM)ldquo دائمةrdquoواملعالجة وهي إما (RAM)تستخدم ( Secondary)الذاكرة الفرعية

للتخزين واالستعادة

كرة طبعا هناك تفصيالت أخرى ألنواع الذا( Cache Memory)مثل ذاكرة املعالج

حيث وتفاصيل فنية كبيرة حول الذاكرة منالنوع والسرعة وما شابه

قبة الحظ تطور التقنية من البطاقات املث(Punched cads ) الفالشيةإلى الذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

كل نوع من أنواع الذاكرة التي تم ذكرها له مزايا ومساوئ ودور معين

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعتمد على مبدأ العد الثنائي أيا كان الوسيط املستخدماإللكترونية العشوائية تستخدم مبدأ البوابات املنطقيةالذواكربشكل عام تعتمد على إحداث تعديل على الوضع اإللكتروني للوسيط املستعمل الذواكر(Flash EEFPROM hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Unit Description

Bit (Binary Digit) A binary digit is logical 0 amp 1 representing a passive or an active state of a component in an electric circuit

Nibble A group of 4 bits is called nibble

Byte A group of 8 bits is called byte A byte is the smallest unit which can represent a data item or a character

Word

A computer word like a byte is a group of fixed number of bits processed as a unit which varies from computer but is fixed for each computer The length of a computer word is called word-size or word length and it may be as small as 8 bits or may be as long as 96 bits A computer stores the information in the form of the computer words

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أصغر وحدة هي البت(Bit ) أي الثنائي يليها البايت(Byte ) بت8وهو يعادل

(10مرفوعة لألس 2)1024وكل واحدة أعلى تساوي الوحدة السابقة مضروبة في

Unit Description

Kilobyte (KB) 1 KB = 1024 Bytes

Megabyte (MB) 1 MB = 1024 KB

GigaByte (GB) 1 GB = 1024 MB

TeraByte (TB) 1 TB = 1024 GB

PetaByte (PB) 1 PB = 1024 TB

ExaByte ZetaByte hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ا في الذاكرة تحميله-ال يمكن معالجة البيانات التي تخزنها مباشرة بل يجب نسخهاأوال( RAM)الرئيسية

يسميها البعض الذاكرة املساعدة(Auxiliary memory) أو ذاكرة تخزين كثيف (Mass Storage)بطيئة في rdquoولكنها تتميز بانخفاض ثمنها وقدرتها على تخزين كميات كبيرة من البيانات

أمثلتها ldquoالوصول (Hard Disk)القرص الصلب (hellip CD DVD)األقراص املدمجة ( Flash drives and solid state drives)ذاكرة الفالش (Magnetic tape)األشرطة املغناطيسية (hellip Network storage NAS SAN Online Backup)التخزين على الشبكة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يعتمد على التخزين بطريقة ميكانيكية مثل األقراص املدمجة(CD DVD hellip )ولكن تقنية تسجيل البيانات مختلفة( Tapes)واألشرطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وتلعب هذه األجهزة دور الوسيط بين جهاز الحاسب والعالم الخارجي سواء كان ذلكاملستخدم بشرا أو غير ذلك

ثال فقط تتنوع أجهزة اإلخراج واإلدخال وتتطور مع مرور الوقت نذكر منها على سبيل امل مثال على أجهزة اإلخراج

الطابعة بأنواعها (وحدة العرض)الشاشة (Speaker)الصوت بأنواعه منها أيضا شبكات الحاسوب التي يمكن أن تكون وحدة إخراج أو إدخال أو حتى معالجة في بعض

األحيان

مثال على أجهزة اإلدخال القلم الضوئي قارئ الكود قارئ البصمات قارئ البطاقات(Keyboard) اللوحة (Mouse)الفأرة

(Scanner)املاسح الضوئي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن أجهزة اإلدخال واإلخراج تكون إما مدمجة في النظام أو ملحقة به من خالل عدد مالتي تسمح بوصلها به أنظر الشكل ( Interfaces)أو الواجهات ( Ports)املنافذ

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي عبارة عن عدة أنواع من البرامج املستخدمة لتشغيل جهاز الحاسب واألجهزة(ة طيارة هاتف جوال جهاز تصوير طبي آلة تصوير رقمي)اإللكترونية الشبيهة

هي مكونات غير ملموسة(Intangible not physical)

ولها أنواع( OS)أنظمة تشغيل

( Firmware)أنظمة تشغيل أجهزة محمولة من الشركة

تطبيقات محلية

خدمات ويب

برامج إدارة قواعد بيانات

ldquoالبرنامجrdquoأو ldquo مفهوم البرمجةrdquoأنظر الحقا

(أنظر الحقا الفكرة واألمثلة)وأهمها نظام التشغيل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 20: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعريف

امج بر ldquo لتخزينrdquoيستخدم ldquo جهازrdquoعبارة عنادة أو بيانات بشكل دائم أو مؤقت بهدف إع

االستخدام الحقا من قبل جهاز حاسب أوأي جهاز آخر

ذاكرةمصطلح(Memory) يقصد به شأ إجراءات غير ظاهرة تتم في الخلفية ين

كل دائم عنها االحتفاظ ببيانات املعالجة بشأو مؤقت

وهناك أنواع للذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

في الحاسب نوعان رئيسيان من الذاكرةوهما مرتبطة بالنظام ( Primary)الذاكرة الرئيسية

ldquo عشوائيةrdquoأو ( ROM)ldquo دائمةrdquoواملعالجة وهي إما (RAM)تستخدم ( Secondary)الذاكرة الفرعية

للتخزين واالستعادة

كرة طبعا هناك تفصيالت أخرى ألنواع الذا( Cache Memory)مثل ذاكرة املعالج

حيث وتفاصيل فنية كبيرة حول الذاكرة منالنوع والسرعة وما شابه

قبة الحظ تطور التقنية من البطاقات املث(Punched cads ) الفالشيةإلى الذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

كل نوع من أنواع الذاكرة التي تم ذكرها له مزايا ومساوئ ودور معين

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعتمد على مبدأ العد الثنائي أيا كان الوسيط املستخدماإللكترونية العشوائية تستخدم مبدأ البوابات املنطقيةالذواكربشكل عام تعتمد على إحداث تعديل على الوضع اإللكتروني للوسيط املستعمل الذواكر(Flash EEFPROM hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Unit Description

Bit (Binary Digit) A binary digit is logical 0 amp 1 representing a passive or an active state of a component in an electric circuit

Nibble A group of 4 bits is called nibble

Byte A group of 8 bits is called byte A byte is the smallest unit which can represent a data item or a character

Word

A computer word like a byte is a group of fixed number of bits processed as a unit which varies from computer but is fixed for each computer The length of a computer word is called word-size or word length and it may be as small as 8 bits or may be as long as 96 bits A computer stores the information in the form of the computer words

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أصغر وحدة هي البت(Bit ) أي الثنائي يليها البايت(Byte ) بت8وهو يعادل

(10مرفوعة لألس 2)1024وكل واحدة أعلى تساوي الوحدة السابقة مضروبة في

Unit Description

Kilobyte (KB) 1 KB = 1024 Bytes

Megabyte (MB) 1 MB = 1024 KB

GigaByte (GB) 1 GB = 1024 MB

TeraByte (TB) 1 TB = 1024 GB

PetaByte (PB) 1 PB = 1024 TB

ExaByte ZetaByte hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ا في الذاكرة تحميله-ال يمكن معالجة البيانات التي تخزنها مباشرة بل يجب نسخهاأوال( RAM)الرئيسية

يسميها البعض الذاكرة املساعدة(Auxiliary memory) أو ذاكرة تخزين كثيف (Mass Storage)بطيئة في rdquoولكنها تتميز بانخفاض ثمنها وقدرتها على تخزين كميات كبيرة من البيانات

أمثلتها ldquoالوصول (Hard Disk)القرص الصلب (hellip CD DVD)األقراص املدمجة ( Flash drives and solid state drives)ذاكرة الفالش (Magnetic tape)األشرطة املغناطيسية (hellip Network storage NAS SAN Online Backup)التخزين على الشبكة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يعتمد على التخزين بطريقة ميكانيكية مثل األقراص املدمجة(CD DVD hellip )ولكن تقنية تسجيل البيانات مختلفة( Tapes)واألشرطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وتلعب هذه األجهزة دور الوسيط بين جهاز الحاسب والعالم الخارجي سواء كان ذلكاملستخدم بشرا أو غير ذلك

ثال فقط تتنوع أجهزة اإلخراج واإلدخال وتتطور مع مرور الوقت نذكر منها على سبيل امل مثال على أجهزة اإلخراج

الطابعة بأنواعها (وحدة العرض)الشاشة (Speaker)الصوت بأنواعه منها أيضا شبكات الحاسوب التي يمكن أن تكون وحدة إخراج أو إدخال أو حتى معالجة في بعض

األحيان

مثال على أجهزة اإلدخال القلم الضوئي قارئ الكود قارئ البصمات قارئ البطاقات(Keyboard) اللوحة (Mouse)الفأرة

(Scanner)املاسح الضوئي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن أجهزة اإلدخال واإلخراج تكون إما مدمجة في النظام أو ملحقة به من خالل عدد مالتي تسمح بوصلها به أنظر الشكل ( Interfaces)أو الواجهات ( Ports)املنافذ

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي عبارة عن عدة أنواع من البرامج املستخدمة لتشغيل جهاز الحاسب واألجهزة(ة طيارة هاتف جوال جهاز تصوير طبي آلة تصوير رقمي)اإللكترونية الشبيهة

هي مكونات غير ملموسة(Intangible not physical)

ولها أنواع( OS)أنظمة تشغيل

( Firmware)أنظمة تشغيل أجهزة محمولة من الشركة

تطبيقات محلية

خدمات ويب

برامج إدارة قواعد بيانات

ldquoالبرنامجrdquoأو ldquo مفهوم البرمجةrdquoأنظر الحقا

(أنظر الحقا الفكرة واألمثلة)وأهمها نظام التشغيل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 21: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

في الحاسب نوعان رئيسيان من الذاكرةوهما مرتبطة بالنظام ( Primary)الذاكرة الرئيسية

ldquo عشوائيةrdquoأو ( ROM)ldquo دائمةrdquoواملعالجة وهي إما (RAM)تستخدم ( Secondary)الذاكرة الفرعية

للتخزين واالستعادة

كرة طبعا هناك تفصيالت أخرى ألنواع الذا( Cache Memory)مثل ذاكرة املعالج

حيث وتفاصيل فنية كبيرة حول الذاكرة منالنوع والسرعة وما شابه

قبة الحظ تطور التقنية من البطاقات املث(Punched cads ) الفالشيةإلى الذاكرة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

كل نوع من أنواع الذاكرة التي تم ذكرها له مزايا ومساوئ ودور معين

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعتمد على مبدأ العد الثنائي أيا كان الوسيط املستخدماإللكترونية العشوائية تستخدم مبدأ البوابات املنطقيةالذواكربشكل عام تعتمد على إحداث تعديل على الوضع اإللكتروني للوسيط املستعمل الذواكر(Flash EEFPROM hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Unit Description

Bit (Binary Digit) A binary digit is logical 0 amp 1 representing a passive or an active state of a component in an electric circuit

Nibble A group of 4 bits is called nibble

Byte A group of 8 bits is called byte A byte is the smallest unit which can represent a data item or a character

Word

A computer word like a byte is a group of fixed number of bits processed as a unit which varies from computer but is fixed for each computer The length of a computer word is called word-size or word length and it may be as small as 8 bits or may be as long as 96 bits A computer stores the information in the form of the computer words

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أصغر وحدة هي البت(Bit ) أي الثنائي يليها البايت(Byte ) بت8وهو يعادل

(10مرفوعة لألس 2)1024وكل واحدة أعلى تساوي الوحدة السابقة مضروبة في

Unit Description

Kilobyte (KB) 1 KB = 1024 Bytes

Megabyte (MB) 1 MB = 1024 KB

GigaByte (GB) 1 GB = 1024 MB

TeraByte (TB) 1 TB = 1024 GB

PetaByte (PB) 1 PB = 1024 TB

ExaByte ZetaByte hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ا في الذاكرة تحميله-ال يمكن معالجة البيانات التي تخزنها مباشرة بل يجب نسخهاأوال( RAM)الرئيسية

يسميها البعض الذاكرة املساعدة(Auxiliary memory) أو ذاكرة تخزين كثيف (Mass Storage)بطيئة في rdquoولكنها تتميز بانخفاض ثمنها وقدرتها على تخزين كميات كبيرة من البيانات

أمثلتها ldquoالوصول (Hard Disk)القرص الصلب (hellip CD DVD)األقراص املدمجة ( Flash drives and solid state drives)ذاكرة الفالش (Magnetic tape)األشرطة املغناطيسية (hellip Network storage NAS SAN Online Backup)التخزين على الشبكة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يعتمد على التخزين بطريقة ميكانيكية مثل األقراص املدمجة(CD DVD hellip )ولكن تقنية تسجيل البيانات مختلفة( Tapes)واألشرطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وتلعب هذه األجهزة دور الوسيط بين جهاز الحاسب والعالم الخارجي سواء كان ذلكاملستخدم بشرا أو غير ذلك

ثال فقط تتنوع أجهزة اإلخراج واإلدخال وتتطور مع مرور الوقت نذكر منها على سبيل امل مثال على أجهزة اإلخراج

الطابعة بأنواعها (وحدة العرض)الشاشة (Speaker)الصوت بأنواعه منها أيضا شبكات الحاسوب التي يمكن أن تكون وحدة إخراج أو إدخال أو حتى معالجة في بعض

األحيان

مثال على أجهزة اإلدخال القلم الضوئي قارئ الكود قارئ البصمات قارئ البطاقات(Keyboard) اللوحة (Mouse)الفأرة

(Scanner)املاسح الضوئي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن أجهزة اإلدخال واإلخراج تكون إما مدمجة في النظام أو ملحقة به من خالل عدد مالتي تسمح بوصلها به أنظر الشكل ( Interfaces)أو الواجهات ( Ports)املنافذ

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي عبارة عن عدة أنواع من البرامج املستخدمة لتشغيل جهاز الحاسب واألجهزة(ة طيارة هاتف جوال جهاز تصوير طبي آلة تصوير رقمي)اإللكترونية الشبيهة

هي مكونات غير ملموسة(Intangible not physical)

ولها أنواع( OS)أنظمة تشغيل

( Firmware)أنظمة تشغيل أجهزة محمولة من الشركة

تطبيقات محلية

خدمات ويب

برامج إدارة قواعد بيانات

ldquoالبرنامجrdquoأو ldquo مفهوم البرمجةrdquoأنظر الحقا

(أنظر الحقا الفكرة واألمثلة)وأهمها نظام التشغيل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 22: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

كل نوع من أنواع الذاكرة التي تم ذكرها له مزايا ومساوئ ودور معين

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعتمد على مبدأ العد الثنائي أيا كان الوسيط املستخدماإللكترونية العشوائية تستخدم مبدأ البوابات املنطقيةالذواكربشكل عام تعتمد على إحداث تعديل على الوضع اإللكتروني للوسيط املستعمل الذواكر(Flash EEFPROM hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Unit Description

Bit (Binary Digit) A binary digit is logical 0 amp 1 representing a passive or an active state of a component in an electric circuit

Nibble A group of 4 bits is called nibble

Byte A group of 8 bits is called byte A byte is the smallest unit which can represent a data item or a character

Word

A computer word like a byte is a group of fixed number of bits processed as a unit which varies from computer but is fixed for each computer The length of a computer word is called word-size or word length and it may be as small as 8 bits or may be as long as 96 bits A computer stores the information in the form of the computer words

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أصغر وحدة هي البت(Bit ) أي الثنائي يليها البايت(Byte ) بت8وهو يعادل

(10مرفوعة لألس 2)1024وكل واحدة أعلى تساوي الوحدة السابقة مضروبة في

Unit Description

Kilobyte (KB) 1 KB = 1024 Bytes

Megabyte (MB) 1 MB = 1024 KB

GigaByte (GB) 1 GB = 1024 MB

TeraByte (TB) 1 TB = 1024 GB

PetaByte (PB) 1 PB = 1024 TB

ExaByte ZetaByte hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ا في الذاكرة تحميله-ال يمكن معالجة البيانات التي تخزنها مباشرة بل يجب نسخهاأوال( RAM)الرئيسية

يسميها البعض الذاكرة املساعدة(Auxiliary memory) أو ذاكرة تخزين كثيف (Mass Storage)بطيئة في rdquoولكنها تتميز بانخفاض ثمنها وقدرتها على تخزين كميات كبيرة من البيانات

أمثلتها ldquoالوصول (Hard Disk)القرص الصلب (hellip CD DVD)األقراص املدمجة ( Flash drives and solid state drives)ذاكرة الفالش (Magnetic tape)األشرطة املغناطيسية (hellip Network storage NAS SAN Online Backup)التخزين على الشبكة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يعتمد على التخزين بطريقة ميكانيكية مثل األقراص املدمجة(CD DVD hellip )ولكن تقنية تسجيل البيانات مختلفة( Tapes)واألشرطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وتلعب هذه األجهزة دور الوسيط بين جهاز الحاسب والعالم الخارجي سواء كان ذلكاملستخدم بشرا أو غير ذلك

ثال فقط تتنوع أجهزة اإلخراج واإلدخال وتتطور مع مرور الوقت نذكر منها على سبيل امل مثال على أجهزة اإلخراج

الطابعة بأنواعها (وحدة العرض)الشاشة (Speaker)الصوت بأنواعه منها أيضا شبكات الحاسوب التي يمكن أن تكون وحدة إخراج أو إدخال أو حتى معالجة في بعض

األحيان

مثال على أجهزة اإلدخال القلم الضوئي قارئ الكود قارئ البصمات قارئ البطاقات(Keyboard) اللوحة (Mouse)الفأرة

(Scanner)املاسح الضوئي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن أجهزة اإلدخال واإلخراج تكون إما مدمجة في النظام أو ملحقة به من خالل عدد مالتي تسمح بوصلها به أنظر الشكل ( Interfaces)أو الواجهات ( Ports)املنافذ

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي عبارة عن عدة أنواع من البرامج املستخدمة لتشغيل جهاز الحاسب واألجهزة(ة طيارة هاتف جوال جهاز تصوير طبي آلة تصوير رقمي)اإللكترونية الشبيهة

هي مكونات غير ملموسة(Intangible not physical)

ولها أنواع( OS)أنظمة تشغيل

( Firmware)أنظمة تشغيل أجهزة محمولة من الشركة

تطبيقات محلية

خدمات ويب

برامج إدارة قواعد بيانات

ldquoالبرنامجrdquoأو ldquo مفهوم البرمجةrdquoأنظر الحقا

(أنظر الحقا الفكرة واألمثلة)وأهمها نظام التشغيل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 23: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعتمد على مبدأ العد الثنائي أيا كان الوسيط املستخدماإللكترونية العشوائية تستخدم مبدأ البوابات املنطقيةالذواكربشكل عام تعتمد على إحداث تعديل على الوضع اإللكتروني للوسيط املستعمل الذواكر(Flash EEFPROM hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Unit Description

Bit (Binary Digit) A binary digit is logical 0 amp 1 representing a passive or an active state of a component in an electric circuit

Nibble A group of 4 bits is called nibble

Byte A group of 8 bits is called byte A byte is the smallest unit which can represent a data item or a character

Word

A computer word like a byte is a group of fixed number of bits processed as a unit which varies from computer but is fixed for each computer The length of a computer word is called word-size or word length and it may be as small as 8 bits or may be as long as 96 bits A computer stores the information in the form of the computer words

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أصغر وحدة هي البت(Bit ) أي الثنائي يليها البايت(Byte ) بت8وهو يعادل

(10مرفوعة لألس 2)1024وكل واحدة أعلى تساوي الوحدة السابقة مضروبة في

Unit Description

Kilobyte (KB) 1 KB = 1024 Bytes

Megabyte (MB) 1 MB = 1024 KB

GigaByte (GB) 1 GB = 1024 MB

TeraByte (TB) 1 TB = 1024 GB

PetaByte (PB) 1 PB = 1024 TB

ExaByte ZetaByte hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ا في الذاكرة تحميله-ال يمكن معالجة البيانات التي تخزنها مباشرة بل يجب نسخهاأوال( RAM)الرئيسية

يسميها البعض الذاكرة املساعدة(Auxiliary memory) أو ذاكرة تخزين كثيف (Mass Storage)بطيئة في rdquoولكنها تتميز بانخفاض ثمنها وقدرتها على تخزين كميات كبيرة من البيانات

أمثلتها ldquoالوصول (Hard Disk)القرص الصلب (hellip CD DVD)األقراص املدمجة ( Flash drives and solid state drives)ذاكرة الفالش (Magnetic tape)األشرطة املغناطيسية (hellip Network storage NAS SAN Online Backup)التخزين على الشبكة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يعتمد على التخزين بطريقة ميكانيكية مثل األقراص املدمجة(CD DVD hellip )ولكن تقنية تسجيل البيانات مختلفة( Tapes)واألشرطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وتلعب هذه األجهزة دور الوسيط بين جهاز الحاسب والعالم الخارجي سواء كان ذلكاملستخدم بشرا أو غير ذلك

ثال فقط تتنوع أجهزة اإلخراج واإلدخال وتتطور مع مرور الوقت نذكر منها على سبيل امل مثال على أجهزة اإلخراج

الطابعة بأنواعها (وحدة العرض)الشاشة (Speaker)الصوت بأنواعه منها أيضا شبكات الحاسوب التي يمكن أن تكون وحدة إخراج أو إدخال أو حتى معالجة في بعض

األحيان

مثال على أجهزة اإلدخال القلم الضوئي قارئ الكود قارئ البصمات قارئ البطاقات(Keyboard) اللوحة (Mouse)الفأرة

(Scanner)املاسح الضوئي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن أجهزة اإلدخال واإلخراج تكون إما مدمجة في النظام أو ملحقة به من خالل عدد مالتي تسمح بوصلها به أنظر الشكل ( Interfaces)أو الواجهات ( Ports)املنافذ

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي عبارة عن عدة أنواع من البرامج املستخدمة لتشغيل جهاز الحاسب واألجهزة(ة طيارة هاتف جوال جهاز تصوير طبي آلة تصوير رقمي)اإللكترونية الشبيهة

هي مكونات غير ملموسة(Intangible not physical)

ولها أنواع( OS)أنظمة تشغيل

( Firmware)أنظمة تشغيل أجهزة محمولة من الشركة

تطبيقات محلية

خدمات ويب

برامج إدارة قواعد بيانات

ldquoالبرنامجrdquoأو ldquo مفهوم البرمجةrdquoأنظر الحقا

(أنظر الحقا الفكرة واألمثلة)وأهمها نظام التشغيل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 24: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تعتمد على مبدأ العد الثنائي أيا كان الوسيط املستخدماإللكترونية العشوائية تستخدم مبدأ البوابات املنطقيةالذواكربشكل عام تعتمد على إحداث تعديل على الوضع اإللكتروني للوسيط املستعمل الذواكر(Flash EEFPROM hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Unit Description

Bit (Binary Digit) A binary digit is logical 0 amp 1 representing a passive or an active state of a component in an electric circuit

Nibble A group of 4 bits is called nibble

Byte A group of 8 bits is called byte A byte is the smallest unit which can represent a data item or a character

Word

A computer word like a byte is a group of fixed number of bits processed as a unit which varies from computer but is fixed for each computer The length of a computer word is called word-size or word length and it may be as small as 8 bits or may be as long as 96 bits A computer stores the information in the form of the computer words

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أصغر وحدة هي البت(Bit ) أي الثنائي يليها البايت(Byte ) بت8وهو يعادل

(10مرفوعة لألس 2)1024وكل واحدة أعلى تساوي الوحدة السابقة مضروبة في

Unit Description

Kilobyte (KB) 1 KB = 1024 Bytes

Megabyte (MB) 1 MB = 1024 KB

GigaByte (GB) 1 GB = 1024 MB

TeraByte (TB) 1 TB = 1024 GB

PetaByte (PB) 1 PB = 1024 TB

ExaByte ZetaByte hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ا في الذاكرة تحميله-ال يمكن معالجة البيانات التي تخزنها مباشرة بل يجب نسخهاأوال( RAM)الرئيسية

يسميها البعض الذاكرة املساعدة(Auxiliary memory) أو ذاكرة تخزين كثيف (Mass Storage)بطيئة في rdquoولكنها تتميز بانخفاض ثمنها وقدرتها على تخزين كميات كبيرة من البيانات

أمثلتها ldquoالوصول (Hard Disk)القرص الصلب (hellip CD DVD)األقراص املدمجة ( Flash drives and solid state drives)ذاكرة الفالش (Magnetic tape)األشرطة املغناطيسية (hellip Network storage NAS SAN Online Backup)التخزين على الشبكة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يعتمد على التخزين بطريقة ميكانيكية مثل األقراص املدمجة(CD DVD hellip )ولكن تقنية تسجيل البيانات مختلفة( Tapes)واألشرطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وتلعب هذه األجهزة دور الوسيط بين جهاز الحاسب والعالم الخارجي سواء كان ذلكاملستخدم بشرا أو غير ذلك

ثال فقط تتنوع أجهزة اإلخراج واإلدخال وتتطور مع مرور الوقت نذكر منها على سبيل امل مثال على أجهزة اإلخراج

الطابعة بأنواعها (وحدة العرض)الشاشة (Speaker)الصوت بأنواعه منها أيضا شبكات الحاسوب التي يمكن أن تكون وحدة إخراج أو إدخال أو حتى معالجة في بعض

األحيان

مثال على أجهزة اإلدخال القلم الضوئي قارئ الكود قارئ البصمات قارئ البطاقات(Keyboard) اللوحة (Mouse)الفأرة

(Scanner)املاسح الضوئي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن أجهزة اإلدخال واإلخراج تكون إما مدمجة في النظام أو ملحقة به من خالل عدد مالتي تسمح بوصلها به أنظر الشكل ( Interfaces)أو الواجهات ( Ports)املنافذ

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي عبارة عن عدة أنواع من البرامج املستخدمة لتشغيل جهاز الحاسب واألجهزة(ة طيارة هاتف جوال جهاز تصوير طبي آلة تصوير رقمي)اإللكترونية الشبيهة

هي مكونات غير ملموسة(Intangible not physical)

ولها أنواع( OS)أنظمة تشغيل

( Firmware)أنظمة تشغيل أجهزة محمولة من الشركة

تطبيقات محلية

خدمات ويب

برامج إدارة قواعد بيانات

ldquoالبرنامجrdquoأو ldquo مفهوم البرمجةrdquoأنظر الحقا

(أنظر الحقا الفكرة واألمثلة)وأهمها نظام التشغيل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 25: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Unit Description

Bit (Binary Digit) A binary digit is logical 0 amp 1 representing a passive or an active state of a component in an electric circuit

Nibble A group of 4 bits is called nibble

Byte A group of 8 bits is called byte A byte is the smallest unit which can represent a data item or a character

Word

A computer word like a byte is a group of fixed number of bits processed as a unit which varies from computer but is fixed for each computer The length of a computer word is called word-size or word length and it may be as small as 8 bits or may be as long as 96 bits A computer stores the information in the form of the computer words

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أصغر وحدة هي البت(Bit ) أي الثنائي يليها البايت(Byte ) بت8وهو يعادل

(10مرفوعة لألس 2)1024وكل واحدة أعلى تساوي الوحدة السابقة مضروبة في

Unit Description

Kilobyte (KB) 1 KB = 1024 Bytes

Megabyte (MB) 1 MB = 1024 KB

GigaByte (GB) 1 GB = 1024 MB

TeraByte (TB) 1 TB = 1024 GB

PetaByte (PB) 1 PB = 1024 TB

ExaByte ZetaByte hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ا في الذاكرة تحميله-ال يمكن معالجة البيانات التي تخزنها مباشرة بل يجب نسخهاأوال( RAM)الرئيسية

يسميها البعض الذاكرة املساعدة(Auxiliary memory) أو ذاكرة تخزين كثيف (Mass Storage)بطيئة في rdquoولكنها تتميز بانخفاض ثمنها وقدرتها على تخزين كميات كبيرة من البيانات

أمثلتها ldquoالوصول (Hard Disk)القرص الصلب (hellip CD DVD)األقراص املدمجة ( Flash drives and solid state drives)ذاكرة الفالش (Magnetic tape)األشرطة املغناطيسية (hellip Network storage NAS SAN Online Backup)التخزين على الشبكة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يعتمد على التخزين بطريقة ميكانيكية مثل األقراص املدمجة(CD DVD hellip )ولكن تقنية تسجيل البيانات مختلفة( Tapes)واألشرطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وتلعب هذه األجهزة دور الوسيط بين جهاز الحاسب والعالم الخارجي سواء كان ذلكاملستخدم بشرا أو غير ذلك

ثال فقط تتنوع أجهزة اإلخراج واإلدخال وتتطور مع مرور الوقت نذكر منها على سبيل امل مثال على أجهزة اإلخراج

الطابعة بأنواعها (وحدة العرض)الشاشة (Speaker)الصوت بأنواعه منها أيضا شبكات الحاسوب التي يمكن أن تكون وحدة إخراج أو إدخال أو حتى معالجة في بعض

األحيان

مثال على أجهزة اإلدخال القلم الضوئي قارئ الكود قارئ البصمات قارئ البطاقات(Keyboard) اللوحة (Mouse)الفأرة

(Scanner)املاسح الضوئي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن أجهزة اإلدخال واإلخراج تكون إما مدمجة في النظام أو ملحقة به من خالل عدد مالتي تسمح بوصلها به أنظر الشكل ( Interfaces)أو الواجهات ( Ports)املنافذ

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي عبارة عن عدة أنواع من البرامج املستخدمة لتشغيل جهاز الحاسب واألجهزة(ة طيارة هاتف جوال جهاز تصوير طبي آلة تصوير رقمي)اإللكترونية الشبيهة

هي مكونات غير ملموسة(Intangible not physical)

ولها أنواع( OS)أنظمة تشغيل

( Firmware)أنظمة تشغيل أجهزة محمولة من الشركة

تطبيقات محلية

خدمات ويب

برامج إدارة قواعد بيانات

ldquoالبرنامجrdquoأو ldquo مفهوم البرمجةrdquoأنظر الحقا

(أنظر الحقا الفكرة واألمثلة)وأهمها نظام التشغيل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 26: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

أصغر وحدة هي البت(Bit ) أي الثنائي يليها البايت(Byte ) بت8وهو يعادل

(10مرفوعة لألس 2)1024وكل واحدة أعلى تساوي الوحدة السابقة مضروبة في

Unit Description

Kilobyte (KB) 1 KB = 1024 Bytes

Megabyte (MB) 1 MB = 1024 KB

GigaByte (GB) 1 GB = 1024 MB

TeraByte (TB) 1 TB = 1024 GB

PetaByte (PB) 1 PB = 1024 TB

ExaByte ZetaByte hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ا في الذاكرة تحميله-ال يمكن معالجة البيانات التي تخزنها مباشرة بل يجب نسخهاأوال( RAM)الرئيسية

يسميها البعض الذاكرة املساعدة(Auxiliary memory) أو ذاكرة تخزين كثيف (Mass Storage)بطيئة في rdquoولكنها تتميز بانخفاض ثمنها وقدرتها على تخزين كميات كبيرة من البيانات

أمثلتها ldquoالوصول (Hard Disk)القرص الصلب (hellip CD DVD)األقراص املدمجة ( Flash drives and solid state drives)ذاكرة الفالش (Magnetic tape)األشرطة املغناطيسية (hellip Network storage NAS SAN Online Backup)التخزين على الشبكة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يعتمد على التخزين بطريقة ميكانيكية مثل األقراص املدمجة(CD DVD hellip )ولكن تقنية تسجيل البيانات مختلفة( Tapes)واألشرطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وتلعب هذه األجهزة دور الوسيط بين جهاز الحاسب والعالم الخارجي سواء كان ذلكاملستخدم بشرا أو غير ذلك

ثال فقط تتنوع أجهزة اإلخراج واإلدخال وتتطور مع مرور الوقت نذكر منها على سبيل امل مثال على أجهزة اإلخراج

الطابعة بأنواعها (وحدة العرض)الشاشة (Speaker)الصوت بأنواعه منها أيضا شبكات الحاسوب التي يمكن أن تكون وحدة إخراج أو إدخال أو حتى معالجة في بعض

األحيان

مثال على أجهزة اإلدخال القلم الضوئي قارئ الكود قارئ البصمات قارئ البطاقات(Keyboard) اللوحة (Mouse)الفأرة

(Scanner)املاسح الضوئي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن أجهزة اإلدخال واإلخراج تكون إما مدمجة في النظام أو ملحقة به من خالل عدد مالتي تسمح بوصلها به أنظر الشكل ( Interfaces)أو الواجهات ( Ports)املنافذ

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي عبارة عن عدة أنواع من البرامج املستخدمة لتشغيل جهاز الحاسب واألجهزة(ة طيارة هاتف جوال جهاز تصوير طبي آلة تصوير رقمي)اإللكترونية الشبيهة

هي مكونات غير ملموسة(Intangible not physical)

ولها أنواع( OS)أنظمة تشغيل

( Firmware)أنظمة تشغيل أجهزة محمولة من الشركة

تطبيقات محلية

خدمات ويب

برامج إدارة قواعد بيانات

ldquoالبرنامجrdquoأو ldquo مفهوم البرمجةrdquoأنظر الحقا

(أنظر الحقا الفكرة واألمثلة)وأهمها نظام التشغيل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 27: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ا في الذاكرة تحميله-ال يمكن معالجة البيانات التي تخزنها مباشرة بل يجب نسخهاأوال( RAM)الرئيسية

يسميها البعض الذاكرة املساعدة(Auxiliary memory) أو ذاكرة تخزين كثيف (Mass Storage)بطيئة في rdquoولكنها تتميز بانخفاض ثمنها وقدرتها على تخزين كميات كبيرة من البيانات

أمثلتها ldquoالوصول (Hard Disk)القرص الصلب (hellip CD DVD)األقراص املدمجة ( Flash drives and solid state drives)ذاكرة الفالش (Magnetic tape)األشرطة املغناطيسية (hellip Network storage NAS SAN Online Backup)التخزين على الشبكة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يعتمد على التخزين بطريقة ميكانيكية مثل األقراص املدمجة(CD DVD hellip )ولكن تقنية تسجيل البيانات مختلفة( Tapes)واألشرطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وتلعب هذه األجهزة دور الوسيط بين جهاز الحاسب والعالم الخارجي سواء كان ذلكاملستخدم بشرا أو غير ذلك

ثال فقط تتنوع أجهزة اإلخراج واإلدخال وتتطور مع مرور الوقت نذكر منها على سبيل امل مثال على أجهزة اإلخراج

الطابعة بأنواعها (وحدة العرض)الشاشة (Speaker)الصوت بأنواعه منها أيضا شبكات الحاسوب التي يمكن أن تكون وحدة إخراج أو إدخال أو حتى معالجة في بعض

األحيان

مثال على أجهزة اإلدخال القلم الضوئي قارئ الكود قارئ البصمات قارئ البطاقات(Keyboard) اللوحة (Mouse)الفأرة

(Scanner)املاسح الضوئي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن أجهزة اإلدخال واإلخراج تكون إما مدمجة في النظام أو ملحقة به من خالل عدد مالتي تسمح بوصلها به أنظر الشكل ( Interfaces)أو الواجهات ( Ports)املنافذ

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي عبارة عن عدة أنواع من البرامج املستخدمة لتشغيل جهاز الحاسب واألجهزة(ة طيارة هاتف جوال جهاز تصوير طبي آلة تصوير رقمي)اإللكترونية الشبيهة

هي مكونات غير ملموسة(Intangible not physical)

ولها أنواع( OS)أنظمة تشغيل

( Firmware)أنظمة تشغيل أجهزة محمولة من الشركة

تطبيقات محلية

خدمات ويب

برامج إدارة قواعد بيانات

ldquoالبرنامجrdquoأو ldquo مفهوم البرمجةrdquoأنظر الحقا

(أنظر الحقا الفكرة واألمثلة)وأهمها نظام التشغيل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 28: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يعتمد على التخزين بطريقة ميكانيكية مثل األقراص املدمجة(CD DVD hellip )ولكن تقنية تسجيل البيانات مختلفة( Tapes)واألشرطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وتلعب هذه األجهزة دور الوسيط بين جهاز الحاسب والعالم الخارجي سواء كان ذلكاملستخدم بشرا أو غير ذلك

ثال فقط تتنوع أجهزة اإلخراج واإلدخال وتتطور مع مرور الوقت نذكر منها على سبيل امل مثال على أجهزة اإلخراج

الطابعة بأنواعها (وحدة العرض)الشاشة (Speaker)الصوت بأنواعه منها أيضا شبكات الحاسوب التي يمكن أن تكون وحدة إخراج أو إدخال أو حتى معالجة في بعض

األحيان

مثال على أجهزة اإلدخال القلم الضوئي قارئ الكود قارئ البصمات قارئ البطاقات(Keyboard) اللوحة (Mouse)الفأرة

(Scanner)املاسح الضوئي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن أجهزة اإلدخال واإلخراج تكون إما مدمجة في النظام أو ملحقة به من خالل عدد مالتي تسمح بوصلها به أنظر الشكل ( Interfaces)أو الواجهات ( Ports)املنافذ

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي عبارة عن عدة أنواع من البرامج املستخدمة لتشغيل جهاز الحاسب واألجهزة(ة طيارة هاتف جوال جهاز تصوير طبي آلة تصوير رقمي)اإللكترونية الشبيهة

هي مكونات غير ملموسة(Intangible not physical)

ولها أنواع( OS)أنظمة تشغيل

( Firmware)أنظمة تشغيل أجهزة محمولة من الشركة

تطبيقات محلية

خدمات ويب

برامج إدارة قواعد بيانات

ldquoالبرنامجrdquoأو ldquo مفهوم البرمجةrdquoأنظر الحقا

(أنظر الحقا الفكرة واألمثلة)وأهمها نظام التشغيل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 29: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

وتلعب هذه األجهزة دور الوسيط بين جهاز الحاسب والعالم الخارجي سواء كان ذلكاملستخدم بشرا أو غير ذلك

ثال فقط تتنوع أجهزة اإلخراج واإلدخال وتتطور مع مرور الوقت نذكر منها على سبيل امل مثال على أجهزة اإلخراج

الطابعة بأنواعها (وحدة العرض)الشاشة (Speaker)الصوت بأنواعه منها أيضا شبكات الحاسوب التي يمكن أن تكون وحدة إخراج أو إدخال أو حتى معالجة في بعض

األحيان

مثال على أجهزة اإلدخال القلم الضوئي قارئ الكود قارئ البصمات قارئ البطاقات(Keyboard) اللوحة (Mouse)الفأرة

(Scanner)املاسح الضوئي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن أجهزة اإلدخال واإلخراج تكون إما مدمجة في النظام أو ملحقة به من خالل عدد مالتي تسمح بوصلها به أنظر الشكل ( Interfaces)أو الواجهات ( Ports)املنافذ

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي عبارة عن عدة أنواع من البرامج املستخدمة لتشغيل جهاز الحاسب واألجهزة(ة طيارة هاتف جوال جهاز تصوير طبي آلة تصوير رقمي)اإللكترونية الشبيهة

هي مكونات غير ملموسة(Intangible not physical)

ولها أنواع( OS)أنظمة تشغيل

( Firmware)أنظمة تشغيل أجهزة محمولة من الشركة

تطبيقات محلية

خدمات ويب

برامج إدارة قواعد بيانات

ldquoالبرنامجrdquoأو ldquo مفهوم البرمجةrdquoأنظر الحقا

(أنظر الحقا الفكرة واألمثلة)وأهمها نظام التشغيل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 30: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن أجهزة اإلدخال واإلخراج تكون إما مدمجة في النظام أو ملحقة به من خالل عدد مالتي تسمح بوصلها به أنظر الشكل ( Interfaces)أو الواجهات ( Ports)املنافذ

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي عبارة عن عدة أنواع من البرامج املستخدمة لتشغيل جهاز الحاسب واألجهزة(ة طيارة هاتف جوال جهاز تصوير طبي آلة تصوير رقمي)اإللكترونية الشبيهة

هي مكونات غير ملموسة(Intangible not physical)

ولها أنواع( OS)أنظمة تشغيل

( Firmware)أنظمة تشغيل أجهزة محمولة من الشركة

تطبيقات محلية

خدمات ويب

برامج إدارة قواعد بيانات

ldquoالبرنامجrdquoأو ldquo مفهوم البرمجةrdquoأنظر الحقا

(أنظر الحقا الفكرة واألمثلة)وأهمها نظام التشغيل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 31: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي عبارة عن عدة أنواع من البرامج املستخدمة لتشغيل جهاز الحاسب واألجهزة(ة طيارة هاتف جوال جهاز تصوير طبي آلة تصوير رقمي)اإللكترونية الشبيهة

هي مكونات غير ملموسة(Intangible not physical)

ولها أنواع( OS)أنظمة تشغيل

( Firmware)أنظمة تشغيل أجهزة محمولة من الشركة

تطبيقات محلية

خدمات ويب

برامج إدارة قواعد بيانات

ldquoالبرنامجrdquoأو ldquo مفهوم البرمجةrdquoأنظر الحقا

(أنظر الحقا الفكرة واألمثلة)وأهمها نظام التشغيل

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 32: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم التعليمات(Instruction )فكر نعلم ما معنى النظام الثنائي ونعلم أن الحاسب ال يوحده فهو يحتاج إلى تعليمات

الكودrdquoمفهوم نصوص التعليمات ldquo(Code )ية التعليمات تحتاج إلى كتابة في صيغة رسم

مفهوم الخوارزمية(Algorithm )شكلة هي طريقة تفكير وتنفيذ معينة يتم وضعها لحل مضروب مثال كيف نحسب امل معطاة هذه الخوارزمية يمكن تحويلها إلى كود أو برنامج

أو مثال كيف ( Fractal) أو كيف نرسم رسم تكراري من نوع ( Factorial)العددي نحسب الوزن املثالي

مفهوم البرنامج(Program )تي هو عبارة عن كود أو أكثر يتضمن العديد من التعليمات الوضعت في إطار معين الستخدام موارد معينة وإعطاء نتيجة معينة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 33: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

حساب العامل املشترك األكبر إلقليدس(Euclidrsquos GCD ) الفكرةونصيغأوال نحلل املشكلةثم نتصورها من خالل رسم أو جدول أو وصف نص يثم نحولها إلى خطوات محددة مكتوبة بلغة الخوارزميات وأخيرا نحولها لبرنامج بلغة معينة مثال بلغة(C )

int gcd (int a int b) int temp

while (b = 0) temp = b b = a b a = temp

return a

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 34: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

برامج نظام(Operating System ) أنظمة تشغيل تطبيقات(Applications ) محاسبية طبية صور تسلية كتابة برامج نفعية وتطويرية(Utilities )ظام مثل برامج البرمجة ومكافحة الفيروسات وربط مكونات الن

( Compliers interpreters linkers and text editors )وغيرها نظام تشغيل األجهزة املتنقلة(Firmware or microcode )

Firmwareor microcode is programming that is loaded into a special area on a microprocessoror read-only memory on a one-time or infrequent basis so that thereafter it seems to be part of the hardware

وير برامج برامج تصميم برامج محاسبة برامج تط يمكن تصنيف البرامج حسب وظائفها إلىإلخ تشفير

البرامج تختلف عن لغات البرمجة مالحظةأو النهائي لغات البرمجة تستخدم في صنع البرامج البرامج والتطبيقات هي املنتج الوسيط أمثلة على لغات البرمجة Java C++ C C AspNet Php Assembly hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 35: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

رة وهو نظام يدير الذاك نظام التشغيل هو أهم برنامج يعمل على جهاز الحاسبم بالتواصل وهو يسمح للمستخد املعالج وجميع املكونات املادية والبرمجية األخرى

مع مكونات الجهاز املختلفة

أمثلةMicrosoft Windows

Microsoft Server

Linux

Android

IOS

Symbian

Bada

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 36: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

معينة مخزنة أو جديدة مدخالتتأخذ ماكنةجهاز الحاسب يمكن تصوره على أنه تعالجها ثم تحولها إلى مخرجات لالستعمال الفوري أو التخزين والنقل

املعالجة حتى نفهم ذلك يمكن تقسيم الحاسب إلى ثالث مكونات رئيسية وهي اإلدخالاإلخراج والتخزين

وئي تساعد في إدخال البيانات إلى الحاسب مثل اللوحة الفأرة املاسح الض وحدات اإلدخال أوال (ldquo الذاكرة الخارجيةrdquoقارئ الكود الكاميرا املجسات قارئ األقراص قارئ البصمات

(CPU)تساعد وهي وحدة املعالجة املركزية وحدات املعالجة ثانيا بكة تساعد في إظهار املخرجات مثل الشاشة سماعة الصوت الطابعة الش وحدات اإلخراج ثالثا تقوم بحفظ البيانات قبل وأثناء وبعد املعالجة ولها أنواع وحدات التخزين رابعا

ذاكرة القراءة فقط(ROM) الذاكرة املؤقتة العشوائية(RAM) ذاكرة الحجم الكبير(Mass Storage Unit )وهي إما داخلية أو خارجية ذاكرة التسريع(Cache Memory)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 37: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مسير وغير مخير الحاسب كائن غير ذكي بذاته

فكرة العد الثنائي

11=3

0110=6

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 38: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 39: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

High-level language C++ Java Php hellip

include ltiostreamgt int main() int counter = 0 Print(ldquoHellow rdquo)

By compiler hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 40: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

طريقة لتصنيف البيانات داخل ذاكرة الحاسب بأنواعها

هو عبارة عن مصفوفة من البتات(Bytes)

نوع البيانات داخل امللف وتهيئتها(Format ) يعرف عادة من خالل ملحق امللف(Extension )ولكن الذي يحدد ذلك فعال هو طريقة تخزينها وقراءتها من قبل

البرنامج املعني وخصوصا نظام التشغيل

في الذاكرة عمليا امللف هو عبارة عن مؤشرات(Pointers or references ) تدل علىعناوين تخزين البيانات

اض ي داخل باختصار امللف يعتبر طريقة لتخزين وترتيب البيانات بشكل افتر(صورة صوت نص أرقام جداول )الذاكرة

نأخذ مثال على ملفات الصور

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 41: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

يتم تحويلها وتسجيلها أو تكويدها ( رقم صورة نص صوت )في عالم الحاسب كل معلومة(Coding )بصورة ثنائية

الصورة هي عبارة عن ملف كمبيوتر هناك نوعان من الصور يختلف طبقها طبيعة التكويد

Matricial)املصفوفيةالصور or Bitmap ) وهي عبارة عن مصفوفة نقاط ويكون ملحقها(bmp ) أو األشكال املضغوطة(gif jpg )منها مثل

( ai cgm)هي تعتمد على معادالت رياضية تقريبية لتمثيل الصور وتكون لها ملحقات مثل ( Victor)الصور املستنبطة (Adobe Illustrator)حسب البرنامج الذي يصنعها مثل

طبعا كل نوع مزاياه ومساوئه وهناك طرق عديدة لضغط ملفات الصور لن نتحدث عنها هنا

أي قمنةالر ومنها بطبيعة الحال الصورة كأي معلومة محوسبة لها عدة مصادر منها الرسم التصوير(ماسح ضوئي تحويل فيديو قديم )تحويل صورة تناظرية إلى صورة رقمية

الرقمنة(Digitalization ) تتم من خالل أخذ عينات من الصورة األصلية(Digital Sampling)ملفات الفيديو هي عبارة عن عدد كبير من الصور تعرض بطريقة متتالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 42: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ل تعني خريطة نقاط وهي أسهل طريقة لتمثييتم أي الصور حيث يتم تمثيلها نقطة نقطة

تقسيم الصورة إلى وحدات تشبه املربعات Picture)أي عنصر صورة ( Pixels)وتسمى

Element) تحديد الصورة يتم إذا من خالل تحديدها

(Definition ) بعدد األعمدة وعدد الصفوفورة عدد النقاط في ص فعلى سبيل املثال نقول

(بكسل)نقطة 480000= 600800ما يساوي عدد حجم الصورة يساوي عدد الصفوف

في كل نقطةالبتاتعدد األعمدة كل واحدة من هذه النقاط لها لون يحدده قيمة

وهذا كله هذه النقطة وطريقة تكويد اللون (Resolution)يعطى وضوح الصورة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 43: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مصفوفيةصورة ldquo تكويدrdquoالشكل التالي يوضح(Bitmap ) بسيطة في ملف ممثلةت أي بنقاط ممثلة باللون األسود واألبيض أي أن كل نقطة تحتوي على واحد ب

(1أو 0)احتمالين فقط

ة ألوان غير هذا أيضا هناك أنظمطبعا هذه صورة مبسطة ألن امللف الحقيقي يحتوي على العديد من األمور مثل الترويسات واملعلمات األخرى ال نود ذكرها هناالنظام

م في حال التلوين يجب أن يتم التمثيل من خالل عدد من األرقاوكل رقم يعبر عن أكثر من احتمال وذلك( حسب نظام التلوين)

لدينا ثالث أرقام (RGB)في كل نقطة ففي نظام البتاتبزيادة عدد بت أي أن كل 24مثال البتاتلثالث ألوان كل لون ممثل بعدد من

نسمي مليون احتمال 16أي ( x 256 x 256 256)نقطة تحتوي على ( لون حقيقي)مليون لون 16ذلك

ن أنظر رقمية تعبر عن اللو قيةفي هذه الحالة فإن كل نقطة تمتلك الصورة التالية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 44: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

م جيدا وكل صفحة تحتوي على يمكن تصور الذاكرة على أنها دفتر كبير جدا مرق

مة جيدا عدد من املربعات املنتظمة املرق

يتم تمثيل امللفات ماديا(Physically ) في الذاكرة بنفس الفكرة السابقة ولكنباستخدام تقنيات مختلفة

يتم استغالل الفراغ للتخزين بطرق ذكية مختلفة البتات وأحيانا مصفوفة أو خريطة ldquoبلوكاتrdquoفمثال أحيانا يتم استخدام(Bit

map) وقد يتم استخدام قوائم مترابطة (Linked List ) أو خوارزميات عديدةطلوبة في املهم أن يعرف النظام في أي لحظة عنوان البيانات امل لتخزين امللفات

الذاكرة أيا كانت طريقة ترتيبها كل هذا يتم من خالل نظام التشغيل والذي يستخدم نظام ملفات خاص(NTFS

Fat-32 Linux FS hellip)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 45: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

مفهوم الشبكة(Computer Network ) هي عبارة عن شبكة اتصاالت تسمح لعدةمن خالل وسائط ( Resources)بتبادل البيانات ومشاركة موارد ldquo أجهزة حاسبrdquo

مختلفة ومعدات خاصة بالشبكة مفهوم املوارد مهم جدا في الحاسوب وبقصد به

املعالجالذاكرةالطابعة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 46: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

الحد األدنى ملكونات شبكة الكمبيوتر

وتكون مزودة بأجهزة االتصال ( على األقل2)أجهزة االتصال بالشبكة(hellipEthernet card Wifi HDSPA Fiber Optic)بالشبكة

عمليا الشبكات تتكون من(Server)الخادم أو الحاسب الرئيس ي

أجهزة الكمبيوتر وما شابهها

(أنظر الحقا)محوالت الشبكة

بروتوكوالت الشبكة وبرنامج إدارة الشبكة

وفرها مثل وهي التي تحدد خوارزمية التخاطب بين مكونات الشبكة واملواصفات التقنية الواجب توغيرها من Packets Formatsعرض الحزمة املستخدم وطريقة ترتيب املعلومات عند إرسالها

املواصفات التقنية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 47: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ن حاسبات هي عبارة عن أجهزة تستخدم لربط حاسبات الشبكة ببعضها وفيما بين الشبكات ولتوجيه البيانات بيالشبكة ومن هذه األجهزة الجسر

وهي سلكية أو غير سلكية( Medium)وسائط التوصيل

وهو جهاز يستخدم لربط شبكتين ( Gateway)وأحيانا يكون هناك حاجة الستخدام بوابة ( Router)املوجه مختلفتين في النوع

اIBM and Appleمثال

املودم(Modem )هو جهاز يحول اإلشارة التناظرية للهاتف إلى إشارة رقمية

السويتش(Switch ) أو املوزع(Hub )هو هو وحدة توصيل مركزية تتجمع فيه كل الكابالت الخاصة بالشبكة

الجسر(Bridge )مثل شبكتين حلقيتين جهاز يستخدم لربط شبكتين صغيرتين من نفس النوع

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 48: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املودم(Modem) نه من هو عبارة عن قطعة الكترونية تضاف إلى الحاسوب لتمكيالرقمية ويقوم املودم بتحويل اإلشارات االتصال باالنترنت من خالل خط الهاتف

(Digital Signal ) التي يستخدمها الحاسوب إلى إشارات تناظرية(Analogue Signals)نسان عبر من نوع املوجات املستخدمة في نقل الصوت كالتي يستخدمها اإل

(rdquoModulationldquo)خطوط الهاتف هذه العملية تسمى

إلى رقمية كما يقوم املودم بالعملية العكسية إذ يقوم بتحويل اإلشارات القياسية(ldquoDemodulationrdquo)عملية

عمليا من املتوقع أن يختفي استخدام املودم بالشكل التقليدي

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 49: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Personal area network (PAN) 20 to 30 feet Local area network (LAN) small commercial area or in small computer labs Metropolitan area network (MAN) MAN has many applications it is most

commonly used in banks online reservation systems and in many military based services

Storage area network (SAN) a dedicated network that provides access to consolidated block level data storage

Wide area network (WAN) Wide area network is commonly known as internet The applications and availability of internet can be now seen in every building of commercial or other nature

Campus area network (CAN) hellip

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 50: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

تستخدم تقنيات االتصال لتمرير البيانات وهي نوعان

التقنيات السلكية(Wired Technologies )(Ethernet)الكوابل والسلك النحاس ي خصوصا لشبكات اإليثرنت

(hellip FttH FttP FttB FttD)األلياف الضوئية

التقنيات اللالسلكية(Wireless Technologies )( Terrestrial microwave)امليكرويف األرض ي

Wifi( Radio and spread spectrum technologies)تقنيات الراديو والطيف املوزع Wimax hellip

hellip 3G LTE GPRS EDGE( Cellular systems)التقنيات الخليوية

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 51: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

توبولوجياة يتم توصيل الحاسبات بعدة طرق ويطلق على طريقة توصيل كابالت الشبكولكل نوع من هذه الطرق مزاياه ومساوئه أهم هذه ( Network Topology)الشبكة األنواع

شبكة الناقل الخطي(Bus )

شبكة الحلقة(Token ring )

شبكة النجمة(Star )

هناك أنواع أخرى مثل الشجرة

والربط من نقطة إلى نقطة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 52: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 53: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هي جزء مهم من عمل الشبكة وأمثلتها عديدة منها ما هو عالي املستوى مثل(FTP HTTP) ومنها ما يخص الطبقات األدنى مثل (TCPIP UDP ICMP)

أهمها ما يعرف بمجموعة(TCPIP) مجموعة(TCPIP ) أو(Transmission Control ProtocolInternet Protocol ) تضم

مجموعة من البروتوكوالت املستخدمة لالتصال بين مكونات الشبكات البروتوكول الرئيس ي هو بروتوكول اإلنترنت(IP) وهو يقوم على إرسال علب بيانات(Packets ) ترويسةيحتوي كل منها على(Headers )

ى البيانات باإلضافة إلldquoالباكيتاتrdquoتحمل العديد من املعلومات الضرورية لتنقل هذه التي يتم إرسالها

ية اتصال التراسل بين نقاط الشبكة يتم بواسطة بروتوكول اإلنترنت من خالل عمل(كمالها ترتيبها )تضمن سالمة البيانات ( Windowing)محددة ودقيقة

العالقة بين(TCP )و(IP ) تحتاج إلى شرح موسع لتوضيح فكرة تعبئة البيانات بشكل معين(Encapsulation ) من خالل معيار(Ethernet)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 54: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

عنوان بروتوكول اإلنترنت(Internet Protocol address ) هو عبارة عن وسم(Label ) رقمي يعطىلكل جهاز متصل بشبكات الحاسب التي تعمل بنظام بروتوكوالت اإلنترنت

يعتبر من أهم األمور التي يجب فهمها لفهم شبكات الحاسبكون رقم عندما نتحدث عن شبكة نتحدث عن تعامل بين مكوناتها ولذلك يجب أن يكون لكن م

امل معها تشخيص مثل رقم السيارة أو رقم الهاتف حتى يتمكن من السير في الشبكة والتع

إذا عنوان(IP ) هاز حاسب موجه طابعة شبكة ج)هو معرف الجهاز املتصل بالشبكة مباشرة(لوحي هاتف ذكي

8كل مقطع ) موزعة على أربعة مقاطع (بت)خانة 32مكون من ( في النسخة الشائعة)ldquo رقمrdquoهوكن أن يأخذ يم( ثنائي) لذلك نقول بأن العنوان مكود على أربعة بايت كل بايت (بايت1= خانات (255-0)قيمة

كة أو ساكن بواسطة مدير الجهاز عند تصميم الشبيعطى للجهاز بشكل ثابتبيعنوان آييكون متصال بالشبكة( DHCP)بـبشكل مؤقت ديناميكي من قبل خادم خاص يعرف

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 55: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 56: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

قع فإن املو إسم ولكننا عندما نكتب بيعمليا نحن نصل ملواقع اإلنترنت من خالل عنوان آيبييترجم اسم املوقع إلى عنوان آي ( DNS)ldquo أسماء النطاقاتحادمrdquoخادما اسمه

أجيال أو نسخ عنوان(IP Versions )في الوقت الحالي هناك إصداران لعناوين بروتوكول اإلنترنت من )أرقام 4ويكتب على شكل ( بايت4أي )بت32ويخزن على ( وهو األكثر شيوعا( )IPv4)اإلصدار الرابع

(1020301مثال )تفصلها نقاط ( 255إلى 0بت 16مجموعات من 8ويكتب على شكل ( بايت16أي )بت 128يخزن على ( IPv6)واإلصدار السادس

(1fff00000a8885a300000000ac1f8001-مثال )يفصل بينها الرمز ( 16بترميز األساس )

بيفئات عناوين آي(IP Classes ) سم ق يمكن تقسيمه إلى قسمين نظرا ملا يمثله بيعنوان آي(Net ID) وقسم يتعلق بمعرف الشبكة التي ينتمي إليها (Host ID)يتعلق بمعرف الجهاز نفسه

(A B C D E)وبناء على عدد الخانات املمنوحة لكل قسم تم تصنيف الشبكات إلى خمس فئات

عنوان الوسيط املادي(MAC Address )(الشاص يمثل رقم )محول الشبكة عنوان بطاقة

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 57: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ClassLeftmost bits

يعني رقم بداية البايت الشمالي

Start address Finish address

A 0xxx 0000 127255255255

B 10xx 128000 191255255255

C 110x 192000 223255255255

D 1110 224000 239255255255

E 1111 240000 255255255255

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 58: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ه هذا أيضا مفهوم مهم جدا في الشبكات حيث أن Peer to)أو ( Ad-hoc)باستثناء الشبكات البسيطة

Peer )يجب أن يكون في الشبكة حاسب رئيس ينه وباقي األجهزة املستفيدة م( Server)يعتبر الخادم

(Clients)ldquo زبائنrdquoتسمى

زية خادم إنترنت خادم تخزين مرك فوائد النظامت ربط إدارة االشتراكافلترةتأمين الشبكة

تقديم تطبيقات متخصصة مهمة

األطراف نظام متعدد الطبقات(N-Tiers)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 59: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املكونات والدعم الفني(Hardware and technical support )

مجال الرسوم والتصميم(Graphics and Design )

مجال لوسائط املتعددة(Multimedia )

البرمجة(Programming )

تطوير وتصميم املواقع(Web development )

قواعد البيانات(Databases )

مجال الشبكات(Networking )

أمن املعلومات(Computer security )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 60: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

املتحكم املنطقي املبرمج(Programmable Logic Controller ) هو عبارة عن جهاز الكتروني

العمليات ( Automation)مهمته أتمتة ( كمبيوتر)فهو ( Electromechanical)الكهروميكانيكية

عن يسمح بالتحكم باآلالت و األجهزة الصناعيةطريق برنامج محوسب يمكن حفظه على جهاز

املتحكم املنطقيمثل يستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية

خطوط التجميع اإلنارة مجمعات األلعاب اصر هو حلقة الوصل بين البرنامج املنطقي وعن

رق أخرى هناك ط)التحكم في اآللة بطريقة تناظرية )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 61: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

ى مؤقتات يمتاز هذه الجهاز بأنه يختصر الكثير من الدوائر الكهربائية بحيث ال نحتاج إل(Timer )ريليه أو مرحل(Relay )يق ويمكن ملستخدمة إعادة برمجته لكي تتناسب مع التطب

الذي يعمل عليه

رحالتنشأت الوحدات املنطقية املبرمجة كبديل لتقنيه التحكم باستخدام امل

في مجال صناعة السيارات1969بدايات تلك التقنية كانت عام

أهم املكونات التي يجب أن تتوفر في أي جهاز تحكم منطقي(Processor)املعالج

(Memory)الذاكرة

(Input)وحدة دخل

(Output)وحدة خرج

(Programming unit device or PCsoftware)وحدة كتابه وإدخال تعليمات البرنامج

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 62: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

سعة النطاق(Bandwidth )

بروتوكوالت االتصال(Communication Protocols )

سرعة االتصال(Speed )

الشبكة العنكبوتية أو الويب(Web )

حزم البيانات(Data Packet )

الشبكة االفتراضية(VN )

الشبكة الخاصة االفتراضية(VPN )

الجدار الناري(FireWall) مفاهيم أمنية أخرى NAT DMZ hellip

خادم الوكيل البروكس ي(Proxy Server )

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 63: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

التعهيد(Outsourcing)

البرامج مفتوحة املصدر(Open Source)

املعايرة(Parametering)

العمل عن بعد(TeleWork)

الطب عن بعد(E-medicine)

التجارة اإللكترونية(Ecommerce)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 64: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

البنية خدمية التوجه(Service Oriented Architecture)

الحكومة اإللكترونية(eGovernment)

الحوسبة السحابية(Cloud Computing)

التواصل االجتماعي(Social Networking)

الذكاء االصطناعي(Artificial Intelligence)

التعليم عن بعد(eLearning)

التيليماتية(Telematics ) مفهوم يدمج استخدام

املعلوماتية واالتصاالت فيما يعرف بـ(ICT)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 65: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2400 BC to 300 BC(technology to support mathematics begins) The first known portable calculator was the abacus Some claim it originated with the Chinese but most

scholars argue that it was invented by the Babylonians (Encyclopaeligdia Britannica) The concept was first implemented with pebbles and sand or dust on a rock hence its origins in the Phoenician word abak or sand Of course if it was a windy day you couldnt calculate the big figures As the technology of that period improved carrying a bag of pebbles waiting for the right weather then finding a nice pile of dust or sand and then placing a design on it was no longer necessary The early Roman abacus (picture) to the right created a permanent sand pile grid the clay tablet This development led to something better to deal with the problem of easy to lose and displace pebbles This tablet technology was improved on by putting the pebbles on a string or rod This design put a number of thinking functions into one highly portable device where they could not get lost and made it easy to quickly move things to the beginning of the sequence This was the first handheld computer See thousands of images of different abacus models using Google image search for abacus or try out a simulation of one design of an abacus

80 BC the Antikythera mechanism designed by Greek engineers was the first known functioning analog computer that perhaps calculated the positions of the stars and planets (Google images)

1500s AD Leonardo da Vincis designs a Mechanical Calculator (picture Google images) 1600s John Napier creates Napiers Bones (multiplication tables on wood or paper) and logarithms

(picture)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 66: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1621 William Oughtred invents the slide rule an early analog computer (picture Google images) 1642 Blaise Pascal a French mathematician and philosopher invents the first operating model of

mechanical digital calculator using gears called the Arithmetic Machine It used addition to subtract multiple and divide (picture)

1665 Robert Hooke writes in Micrographia of how our use of eye glasses suggests extensions for all senses (technology conceived to support sense of sight extended to all senses)

1804 Joseph Marie Jacquard used punch cards to automate a weaving loom (pictures Google images) 1812 Charles P Babbage the father of the computer discovered that many long calculations involved

many similar repeated operations Therefore he designed a machine the difference engine which would be steam powered fully automatic and commanded by a fixed instruction program In 1833 Babbage quit working on this machine to concentrate on the analytical engine (picture Google images)

1840s Augusta Ada is known as the first programmer because she suggested that a binary system should be used for storage rather than a decimal system for Babbages designs (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 67: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1850s George Boole developed Boolean logic which would later become significant to the design of computer circuitry and as a method for refining the searching of information (Google images)

1874 first commercial typewriter was released in 1874 having been patented in 1867 (Google images) 1890 Holleriths tabulator 1890 Dr Herman Hollerith introduced the first electromechanical punched-card data-processing

machine which was used to compile information for the 1890 US census Holleriths tabulator became so successful that he started his own business to market it His company would eventually become International Business Machines (IBM) (picture Google images) (this paper based machine represents the origin of computer database software)

1906 Lee De Forest invents the vacuum tube which is used as an early form of computer memory holding the values of zero and one by being on or off (picture Google pictures)

1910 first commercial implementation of teletype or teleprinters between New York City and Boston (pictures Google pictures)

1939 Dr John V Atanasoff and his graduate assistant Clifford Berry build the first electronic digital computer (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 68: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1940 The first example of remote computing using a teleprinter to reach across a telephone line to a computer in New Hampshire which returned answers to New York The teleprinter is not a computer but connects with and displays interactions with the computer (picture Google images)

1941 Konrad Zuse from Germany introduced the first programmable computer which solved complex engineering equations This machine called the Z3 was also the first to work on the binary system instead of the decimal system (Google images)

1947 The giant ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) machine was developed by John W Mauchly and J Presper Eckert Jr at the University of Pennsylvania It used 18000 vacuum tubes punch-card input weighed thirty tons and occupied a thirty-by-fifty-foot space It was only programmable by changing the wiring not through software changes but was productive from 1946 to 1955 and was used to compute artillery firing tables (Google images)

1947 William Shockley John Bardeen and Walter Brattain of Bell Labs invented the transistor In the next decade vacuum tubes will be replaced by transistors for which they will receive the Nobel Prize in physics in 1956 (images Google images)

1951 Mauchly and Eckert built the UNIVAC I the first computer designed and sold commercially specifically for business data-processing applications (Google images)

1950s Dr Grace Murray Hopper developed the UNIVAC I compiler (Google images)(computer supports composition with text)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 69: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1955 Hiller and Issacson compse the first piece of computer-generated music using the Univac computer the Illiac String Quartet (computer supports composition with music)

1957 FORTRAN (FORmula TRANslator) an early computer programming language that was the first to handle loops repeating sets of computer directions(computer supports complex composition with text)

1958 Jack St Clair Kilby and Robert Noyce of Texas Instruments manufactured the first integrated circuit or chip which is made up of six components a feat for which they eventually win a Nobel Prize for physics in the year 2000 This led to hundreds of tiny transistors that fit on a chip of silicon then thousands then millions over the next decade (pictures picture2 Google images)

1960s Gene Amdahl designed the IBM System360 series of mainframe (G) computers the first general-purpose digital computers to use integrated circuits (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 70: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1962 Ivan Sutherland produces software for drawing and manipulating images in real-time called Sketchpad (computer supports computer image composition)

1964 IBM produces the MTST (the Magnetic TapeSelectric Typewriter)(this typewriter becomes the first word processor)

1965 BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) programming language developed by Dr Thomas Kurtz and Dr John Kemeny (Google images)

1960s late ATM machines introduced but only allowed cash withdrawal (Google images)

1967 A Texas Instrument team of engineers created the Cal-Tech the first handheld calculator design completed which is marketed three years later by Canon TI begins to sell its own 4 function Datamath calculator in 1972 for $15000 (pictures Google images)

1968 The movie 2001 A Space Odyssey is released (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 71: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1969 A major internet is started as a US government defense agency ARPANET needs to connect many machines on many smaller networks (Google images)

1970 intel introduces the first 1k dynamic RAM on a chip which quickly replaces magnetic core memory (Google images)

1971 Intel released the first microprocessor the 4004 (invented by Ted Hoff) a specialized integrated circuit chip which was able to process four bits of data at a time at 108 khz using some 2000 transistors (see 1958) What formerly required many computer chips with connecting wires for the arithmetic logic and control components was now on one chip significantly reducing the complexity and cost of manufacturing the heart of a computer Storage for data and programs remains on other chips and devices Eventually almost every device using electricity will be controlled by a microprocessor (picture Google images)

1971 PASCAL a structured or modular programming language was developed by Niklaus Wirth (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 72: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1972 The first grocery store used computer read bar code on products a Kroger in Cincinnati Ohio (Google images)

1972 The Atari Company invented the first commercially successful coin-operated video game called Pong starting the concept of software as simulation and game (Google images)

1973 Texas Instruments introduces the first dynamic random-access memory (DRAM) that is a 4K-bit chip (Google images)

1973 The first sophisticated computer systems that could scan human tissue were installed at Massachusetts General and Mayo Clinic Using x-rays the process takes 45 minutes of scan time then another 20 minutes to process the collected data The Nobel Prize for the development of Computer Assisted Tomography was awarded to Cormack and Hounsfield in 1979 (Google images)

1973 Classrooms begin using teletype terminals (eg keyboard types on paper) for instructional purposes to interact with remote computers using acoustic couplers (standard telephone handsets placed in an early type of modem to send and receive data) image courtesy of Grace Museum University of Missouri-St Louis

1974 Hewlett-Packard introduces the HP-35 the first scientific handheld calculator (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 73: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1974 Robert Moog invented the first practical electronic synthesizer and introduced it to the public in 1964 (Google images)1975 Two young hackers William Gates and Paul Allen approached MITS and promised to deliver a BASIC compiler So they did and from the sale Microsoft was born

1976 Cray developed the Cray-I supercomputer (Google images) 1976 Jobs and Wozniak designed and built the Apple I then the following year

introduced the Apple II microcomputer during a year in which many other personal computer brands are marketed including the Commodore Pet TandyRadio Shack TRS-80 Model I Atari and Coleco and then more brands appear in the years to follow (Apple pictures other PC pictures)

1978 Arcade video game arrives called Space Invaders 1979 Arcade video game by Atari called Asteroids which provided fast action

and high score as challenge for others to beat

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 74: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1979 Visicalc (a spreadsheet program) is first sold for the Apple II computer (Google images)(computer supports easy mathematical problem solving)

1980 IBM offers Bill Gates the opportunity to develop the operating system called MS-DOS for its new IBM personal computer (Google images)

1980 Radio Shack introduces the TRS-80 Pocket Computer It features a 24 character display QWERTY keyboard and 19 KB of programmable memory Price is US$230 (Google images)

1981 The IBM PC was introduced with a 16-bit microprocessor (Google images) 1982 Time magazine chooses the computer instead of a person to be its Machine of the

Year (Google images) 1982 CMXOrrox shows a disc-based editing system for digital video (computer supports

composition with video) 1982 The MIDI (Musical Instrument Digital Interface) became a standard allowing digital

electronic instruments to work efficiently with computers (Google images) 1982 first digital audio CD discs made available in the 5-inch size (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 75: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1983 The Internet is born when Advanced Research Projects Agency Network (Arpanet) of the US Department of Defense switched over to the TCPIP protocol from the Network Control Protocol (NCP) on January 1 1983 The ARPANET (forerunner to todays Internet) which was limited to just 1000 machines could now handle millions Vinton Cerf and Robert Kahn designed the TCPIP protocol (Google images)

1983 The movie War Games is released in which a seeker of network computer access stumbles into playing a game that becomes a real prelude to thermonuclear war (Google images)

1983 Aldus Corporation introduces Pagemaker software for desktop publishing(computer simplifies the merging of text and images desktop publishing)

1984 Apple introduced the Macintosh computer which uses a graphical interface instead of the usual text command interface making the computer much easier to use (Google images)

1984 The same year IBM released the 286-AT (Google images) 1984 William Gibson authors the book Neuromancer which coins the term cyberspace (Google images) 1984 Seiko Instruments USA Inc displays the first wristwatch computer with a 10-character 4-line LCD 1987 Hypercard distributed by Apple Computer(the computer manages multimedia integration of many media on

one computer screen) 1988 A nondestructive worm was introduced into the Internet network bringing thousands of computers to a halt

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 76: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1989 The Intel 486 became the worlds first 1000000 transistor microprocessor (Google images) 1989 Virtual reality software appears from Autodesk and VPL(personal computer supports 3 dimensional (3D)

displays of imagery) By 1990 all known forms of composition can be edited and displayed on one relatively affordable device and on

one screen using the personal computer 1992 Apple Computer chairman John Sculley coins the term Personal Digital Assistant referring to handheld

computers that typically operate via a stylus on a LCD display Sculley announces that Apple Computer will enter the consumer electronics market by the end of the year At the Consumer Electronics Show Apple Computer announces the Newton pen input device (Google images)

1992 The movie Lawnmower Man explores possible social consequences of virtual reality computing Lawnmower Man 2 (due 2003)

1994 Commercialization of the Internet 1995 Colombia Pictures released The Net which explored the social issues of personal security and privacy with

networked computers 1995 The Copycat movie explored how computers could be used to animate images and to transmit them (Google

images) 1996 3Com debuts the Palm Pilot 1996 first DVD players made available

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 77: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

1997 Nokia introduces the Nokia 9000i Communicator combining hand-held PC digital cell phone and fax 45 x 14 inch LCD screen QWERTY keyboard GeoWorks operating system Intel 24-MHz 386 processor and 8-MB RAM Price is US$850-1000 plus monthly cell phone charge weight is 14 ounces size is 65 x 25 x 15 inches (Google images)

1998 Microsoft announced the Palm PC hand-held computer running Windows CE 20 (Google images) 1998 Pople and Kohn were awarded the Nobel Prize in Chemistry in this year for showing how to use computers to

use the complex equations of quantum-chemical methods to accurately determine the three-dimensional structure of molecules One application of this is the development of new catalysts to generate very specific products such as drugs and plastics Future applications will include nanomachines and nanocomputers (images)

1999 Palm Computing introduced the Palm VII Connected Organizer handheld computer 2 MB RAM and telephone modem port which can be connected to a separate cell phone Price is US$599 size is 525 x 325 x 075 inches weight is 67 ounces Two AAA batteries power the unit for 2-3 weeks Connectivity via Palm for email and Internet access costs US$999 for 50 KB transferred per month or US$2499 for 150 KB (Google images)

1999 The movie The Matrix is released starring a big brother computer network that is controlling minds and the world (Google images)

2001 Apples iPod a digital pocket sized music player is made available (Google images)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 78: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

2002 Crichton authors the book Prey A Novel about a swarms of nanocomputers (the size of molecules) organizing to become new life forms a work which speculates on and explains the merger of computer nano and bio technologies artificial life and emergent behavior (Google images)

2003First nanocomputer-DNA device designed to play tic-tac-toe and called MAYA research is underway to make nanocomputing possible through developing quantum replacements for the idea of the transistor (see 1947)

2004 Sony and IBM begin production of cell computer chips a supercomputer on a chip designed to also be part of teams of chips

Other dates being sought - First collections of inexpensive personal computers used to make a supercomputer cluster or array computing First all-in-one wireless handheld and first smart-phone First consumer satellite digital access products for radio and for Internet use

2005-06 the end of the digital divide is near Nicholas Negroponte showed prototypes of a $100 laptop to conferences in the fall of 2005 Quantra Corporation won the bid to manufacture the device in January 2006 Mass production began fall 2007 with initial price near $200 First big order to Peru 272000 computers January 2008 Birmingham Alabama signed agreement to buy 15000 (Google images)

2008 IBM announced the Roadrunner computer June 2008 had reached 1 petaflop of computing speed (1000 trillion calculations per second)

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 79: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

هل سنصبح عبيدا للكمبيوتر

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د

Page 80: Introduction to computer sciences

غزة فلسطينndashمقدمة في علوم الحاسوب ndashكمال املصري د