رایانه: تفاوت میان نسخه‌ها

'''رایانه'''<ref>'''رایانه''' واژهٔ مصوب فرهنگستان زبان و ادب فارسی به جای computer در [[زبان انگلیسی|انگلیسی]] است. {{یادکرد وب| نشانی = http://www.persianacademy.ir/fa/wordspdf.aspx| عنوان =فرهنگ واژه‌های مصوّب فرهنگستان: ۱۳۷۶ تا ۱۳۸۵، بخش لاتین، صفحهٔ ۵۳ | تاریخ بازدید = ۱۹ خرداد ۱۳۹۰ | تاریخ = | ناشر = وب‌گاه رسمی فرهنگستان| زبان = فارسی}}</ref> یا '''کامپیوتر''' {{به انگلیسی|computer}} دستگاهی است که می‌تواند [[برنامه‌نویسی|برنامه‌ریزی]] شود تا دستورها [[حساب|ریاضیاتی]] و [[جبر بولی|منطقی]] را به‌صورت خودکار انجام دهد. رایانه‌ها می‌توانند از مجموعه‌ای عظیمی از دستورها به نام [[برنامه (رایانه)|برنامه]] پیروی کنند، این امر به آن‌ها اجازه می‌دهد تا قابلیت انجام طیف وسیعی از وظایف را داشته باشند؛ و بر اساس برنامه ایبرنامه‌ای که به آنهاآن‌ها داده می‌شود عمل می‌کنند.

برابر این واژه در زبان‌های دیگر حتماً همان واژه زبان [[زبان انگلیسی|انگلیسی]] نیست. در [[زبان فرانسوی]] واژه "ordinateur"، که به معنی «سازمان‌ده» یا «ماشین مرتب‌ساز» است، به‌کار می‌رود. در [[زبان اسپانیایی|اسپانیایی]] "ordenador" با معنایی مشابه استفاده می‌شود، همچنین در دیگر کشورهای اسپانیایی زبان ''computadora'' بصورتبه صورت انگلیسی‌مآبانه‌ای ادا می‌شود. در [[پرتغالی]] واژه ''computador'' به‌کار می‌رود که از واژه ''computar'' گرفته شده و به معنای «محاسبه کردن» می‌باشد. در [[زبان ایتالیایی|ایتالیایی]] واژه "calcolatore" که معنای ماشین حساب است بکار می‌رود که بیشتر روی ویژگی حسابگری منطقی آن تأکید دارد. به [[زبان سوئدی|سوئدی]] رایانه «dator» خوانده می‌شود که از «data» ([[داده]]‌ها) برگرفته شده‌است. به [[فنلاندی]] «tietokone» خوانده می‌شود که به معنی «ماشین اطلاعات» می‌باشد. اما در زبان [[ایسلندی]] توصیف شاعرانه‌تری بکار می‌رود، «tölva» که واژه‌ای مرکب است و به معنای «زن پیشگوی شمارشگر» می‌باشد. در [[چینی]] رایانه «dian nao» یا «مغز برقی» خوانده می‌شود. در انگلیسی واژه‌ها و تعابیر گوناگونی استفاده می‌شود، به‌عنوان مثال دستگاه داده‌پرداز («data processing machine»).{{مدرک}}

در گذشته دستگاه‌های مختلف مکانیکی ساده‌ای مثل [[خط‌کش محاسبه]] و [[چرتکه]] نیز رایانه خوانده می‌شدند. در برخی موارد از آن‌ها به‌عنوان [[رایانه قیاسی]] نام برده می‌شود. البته لازم است ذکر شود که کاربرد واژهٔ رایانه آنالوگ در علوم مختلف بیش از این است که به چرتکه و خط‌کش محاسبه محدود شود. به‌طور مثال در علوم الکترونیک، مخابرات و کنترل روشی برای محاسبه مشتق و انتگرال توابع ریاضی و معادلات دیفرانسیل توسط [[تقویت‌کننده عملیاتی|تقویت کننده‌هایتقویت‌کننده‌های عملیاتی]]، مقاومت، سلف و خازن متداول است که به مجموعهٔ سیستم مداری «رایانهٔ قیاسی» (آنالوگ) گفته می‌شود.<ref>[http://www.play-hookey.com/analog/ رایانه آنالوگ]</ref> چرا که برخلاف رایانه‌های رقمی، اعداد را نه به‌صورت اعداد در پایه دو بلکه به‌صورت کمیت‌های فیزیکی متناظر با آن اعداد نمایش می‌دهند. چیزی که امروزه از آن به‌عنوان «رایانه» یاد می‌شود در گذشته به عنوان «[[رایانه|رایانه رقمی]] (دیجیتال)» یاد می‌شد تا آن‌ها را از انواع «[[رایانه آنالوگ|رایانه قیاسی]]» جدا سازند.

[[لایبنیتز]] ریاضی‌دان آلمانی نیز از نخستین کسانی بود که در راه ساختن یک دستگاه خودکار محاسبه کوشش کرد. او در سال ۱۶۷۱ دستگاهی برای محاسبه ساخت که کامل شدن آن تا ۱۹۶۴ به درازا کشید. همزمانهم‌زمان در انگلستان [[ساموئل مورلند]] در سال ۱۶۷۳ دستگاهی ساخت که جمع و تفریق و ضرب می‌کرد.<ref name="mehri" />

از جمله تلاش‌های نافرجامی که در این سده صورت گرفت، مربوط به [[چارلز ببیج]] ریاضی‌دان انگلیسی است. وی در آغاز این سده در سال ۱۸۱۰ در اندیشهٔ ساخت دستگاهی بود که بتواند بر روی اعداد بیست و شش رقمی محاسبه انجام دهد. او بیست سال از عمرش را در راه ساخت آن صرف کرد اما در پایان آن را نیمه‌کاره رها کرد تا ساخت دستگاهی دیگر که خود آن را [[دستگاه تحلیلی]] می‌نامید آغاز کند. او می‌خواست دستگاهی برنامه‌پذیر بسازد که همه عملیاتی را که می‌خواستند دستگاه بررویبر روی عددها انجام دهد، قبلاً برنامه‌شان به دستگاه داده شده باشد. قرار بود عددها و درخواست عملیات بررویبر روی آن‌ها به یاری کارت‌های پانچ وارد شوند. بابیج در سال ۱۸۷۱ مرد و ساخت این دستگاه هم به پایان نرسید.<ref name="mehri" />

از زمان رایانه‌های اولیه که در سال ۱۹۴۱ ساخته شده بودند تا کنونتاکنون فناوری‌های دیجیتالی رشد نموده‌است، معماری فون نوِیمن یک رایانه را به چهار بخش اصلی توصیف می‌کند: [[واحد محاسبه و منطق]] (Arithmetic and Logic Unit یا ALU)، [[واحد کنترل]] یا حافظه، و ابزارهای ورودی و خروجی (که جمعاً I/O نامیده می‌شود). این بخش‌ها توسط اتصالات داخلی سیمی به نام [[گذرگاه]] (bus) با یکدیگر در پیوند هستند.

در این [[سامانه]]، [[حافظه (رایانه)|حافظه]] بصورتبه متوالیصورت شمارهمتوالی گذاریشماره‌گذاری شده در خانه‌ها است، هرکدام محتوی بخش کوچکی از داده‌ها می‌باشند. داده‌ها ممکن است [[دستورالعمل]]‌هایی باشند که به رایانه می‌گویند که چه کاری را انجام دهد باشد. خانه ممکن است حاوی اطلاعات مورد نیاز یک [[دستورالعمل]] باشد.

دستورالعمل‌ها در داخل رایانه بصورتبه صورت اعداد مشخص شده‌اند - مثلاً [[کد دستور العمل]] (copy instruction) برابر ۰۰۱ می‌تواند باشد. مجموعه معین دستورالعمل‌های تعریف شده که توسط یک رایانه ویژه پشتیبانی می‌شود را [[زبان ماشین]] می‌نامند. در واقعیت، اشخاص معمولاً به [[زبان ماشین]] دستورالعمل نمی‌نویسند بلکه بیشتر به نوعی از انواع سطح بالای [[زبان‌های برنامه‌نویسی]]، [[برنامه‌نویسی]] می‌کنند تا سپس توسط [[برنامه]] ویژه‌ای ([[تفسیرگر]]ها (interpreters) یا [[همگردان]]‌ها (compilers) به دستورالعمل ویژه ماشین تبدیل گردد. برخی [[زبان‌های برنامه‌نویسی]] از نوع بسیار شبیه و نزدیک به زبان ماشین که [[اسمبلر]] (یک زبان سطح پایین) نامیده می‌شود، استفاده می‌کنند؛ همچنین زبان‌های سطح بالای دیگری نیز مانند [[پرولوگ]] نیز از یک زبان انتزاعی و چکیده که با زبان ماشین تفاوت دارد بجایبه جای دستورالعمل‌های ویژه ماشین استفاده می‌کنند.

برخی رایانه‌های بزرگ‌تر چندین CPU و واحد کنترل دارند که بصورتبه صورت هم‌زمان با یکدیگر درحال کارند. این‌گونه رایانه‌ها بیشتر برای کاربردهای پژوهشی و محاسبات علمی بکار می‌روند.

در گذشته یک اصطلاح متداول بود که گفته می‌شد با تمام این وجود کامپیوترها نمی‌توانند برخی از مسائل را حل کنند که به این مسائل حل نشدنی گفته می‌شود مانند مسائلی که در مسیر حلشان در حلقه بی‌نهایت می‌افتند. به همین دلیل نیاز است که با کمک روشهایروش‌های خاص بطور مثال به چند بخش تقسیم نمودن مسئله یا روشهایروش‌های متداول دیگر از رخ دادن این خطا تا حد امکان جلوگیری نمود. از جمله سیستم عامل‌های امروزی می‌توان به مایکروسافت ویندوز، مکینتاش اپل و لینوکس و بی اس دی اشاره کرد.

خودروها، هواپیماها، و ابزار صنعتی. این [[پردازشگر]]های جاسازی شده کنترل رفتارهای آن لوازم را ساده‌تر کردند، همچنین امکان انجام رفتارهای پیچیده را نیز فراهم نمودند (برای نمونه، [[ترمزهای ضدقفل]] در خودروها<ref>[[ویکی‌پدیا:en:anti-lock brake|anti-lock brake]]</ref>). با شروع قرن بیست و یکم، اغلب دستگاه‌های الکتریکی، اغلب حالت‌های انتقال نیرو، اغلب خطوط تولید کارخانه‌ها توسط رایانه‌ها کنترل می‌شوند. اکثر مهندسان پیش بینیپیش‌بینی می‌کنند که این روند همچنان به پیش برود…

رایانه‌هایی هم وجود دارند که تنها برای کاربردهایی ویژه طراحی می‌شوند. در ۲۰ سال گذشته، هرچند برخی ابزارهای خانگی که از نمونه‌های قابل ذکر آن می‌توان جعبه‌های [[بازی ویدیویی|بازی‌های ویدئویی]] را که بعدها در دستگاه‌های دیگری از جمله [[تلفن همراه]]، دوربین‌های ضبط ویدئویی، و PDAها و ده‌ها هزار وسیله خانگی، صنعتی، خودروسازی و تمام ابزاری که در درون آن‌ها مدارهایی که نیازهای ماشین تورینگ را مهیا ساخته‌اند، گسترش یافت، را نام برد (اغلب این لوازم برنامه‌هایی را در خود دارند که بصورتبه صورت ثابت روی [[ROM]] [[تراشه]]‌هایی که برای تغییر نیاز به تعویض دارند، نگاشته شده‌اند). این رایانه‌ها که در درون ابزارهای با کاربرد ویژه گنجانیده شده‌اند «[[ریزکنترل‌گر]]ها» یا [[رایانه‌های توکار]]" (Embedded Computers) نامیده می‌شوند. بنا بر این تعریف این رایانه‌ها به عنوان ابزاری که با هدف پردازش اطّلاعات طراحی گردیده محدودیت‌هایی دارد. بیش‌تر می‌توان آن‌ها را به ماشین‌هایی تشبیه کرد که در یک مجموعه بزرگ‌تر به عنوان یک بخش حضور دارند مانند دستگاه‌های [[تلفن]]، [[دستگاه مایکروویو|ماکروفرها]] یا [[هواپیما]] که این رایانه‌ها بدون تغییری فیزیکی به دست کاربر می‌توانند برای هدف‌های گونه‌گونی به کارگرفته شوند.

صنعت رایانه همواره صنعتی رو به رشد، چه در حوزهٔ سخت‌افزاری و چه در حوزهٔ نرم‌افزاری بوده‌است، این [[صنعت]] پیوسته مورد توجه سرمایه گذارانسرمایه‌گذاران بوده و [[سرمایه]]‌ها را به خود جذب کرده‌است. آیندهٔ روشن این [[فناوری]] همواره سرمایه داران را ترغیب می‌کند تا روی این صنعت ‍[[سرمایه‌گذاری]] کنند.