لغتنا الجميلة ..... صفر وواحد

[size=16]لغتنا الجميلة ...واحد / صفر

يوميا و بعدد كبير من الساعات تتحرك أصابعنا على لوحة مفاتيح الحاسب الآلي لإنجاز الكثير من المهام ، ما بين كتابة الرسائل و المقالات أو عمل الحسابات أو التعامل مع ملفات الموظفين أو العملاء أو المرضى أو التعامل مع الإنترنت إلى الألعاب الإلكترونية و غيرها من أفلام و موسيقى و كل هذا يتم بصفة تكرارية على نفس لوحة المفاتيح و التي تحتوي على مائة مفتاح أو يزيد .

ماذا يحدث ؟ و كيف لهذا الجهاز إنجاز تلكم المهام ؟ كيف له أن يستحوز على صداقة و لُب الأطفال و رفيق الكبار ؟ هو هو نفس الجهاز يعمل عليه الحاصل على الدرجات العلمية العلى و يعمل عليه طالب بالكاد يشق طريقه نحو الإعدادية ؟ ماذا يحدث لينقلنا عبر الإنترنت لكل هذا الكم من المعلومات ؟ و كيف بواسطة هذا الجهاز أن يتم جمع الكثير و الكثير من البيانات ؟ نفس الجهاز الذي ساعد أناس للنجاح في الصعود للفضاء الخارجي ، هوى بأخريين في بئر من الضياع .
هذه بعض من الأسئلة التي قد يسألها الكثيرون في لحظة صفاء وهم جالسون أمام شاشات الحاسب الآلي بين من يعمل و من يلهو . و حتى نجد لهذه الأسئلة إجابات يجب علينا أولا أن نعرف و نتعرف على هذا الجهاز .
نعرف كيف يعمل و ماذا يحدث بداخله ؟ و نتعرف على مكوناته و العلاقة بينها و بيننا ؟ بهذا التعارف سوف نجد حلول لكثير من الأسئلة السابق ذكرها .

أجهزة الحاسب ( الكمبيوتر) معقدة التركيب و علوم الحاسب متشابكة و في نفس الوقت أن كل من تركيب أجهزة الحاسب هندسته و علوم الحاسب " هندسة الحاسب تختلف عن علوم الحاسب " يجري في توائم منطقي فيسهل فهمه و يسهل التعرف عليه .
نحن اليوم نعيش في عالم رقمي Digital و على رأس هذا العالم يقع الحاسب الآلي (الرقمي) و الكثير من الأجهزة الرقمية مثل أجهزة الإستقبال التليفزيونية ، أجهزة الإستماع الموسيقي و أجهزة الموسيقى ، أجهزة التحكم داخل السيارات الحديثة و كذلك خطوط السكك الحديدية و الطيران و السفن ، الأجهزة الطبية و الكثير .

دعونا نبدأ التعرف على الحاسب الآلي و نتعرف على أبجديات التعامل معه و مع الأجهزة الرقمية :
اللغة هي أداة التعبير و الحوار و التفاهم بين البشر خاصة و بين جميع الكائنات في العموم ، فلكل عالم من عوالم الكائنات لغة خاصة به لم يعطى سر فهما إلا لسيدنا سليمان عليه السلام . وهنا يمكن القول بأن لغتنا في العالم الرقمي هي لغة الأرقام و تحديدا نظام الأرقام الثنائي Binary Number System وهو نظام رقمي مثله تماما مثل النظام الرقمي العشري الذي نتعامل به في حياتنا العامه و التي أعداده تبدأ من الصفر و تنتهي بالتسعة ، النظام الثنائي له عنصران فقط هما الصفر (0) والواحد (1) و لا غير . في هذه النظام كل عنصر في خانات الرقم ( Digits ) يسمى Bit " تنطق –بت " و هذا يعني أن قيمة البت إما 1 أو 0 و لا تأخذ أي قيمه أخرى .

تبدأ القصة بفكرة عبقرية بسيطة ( بسيطة الشكل معقدة التركيبات ) وهو أن كل شيئ مكتوب ( الكتابه و النصوص و غيرها ) أو محسوس ( الحرارة ، الضغط ، و غيرها ) أو مرئي ( الضوء ، الصورة ، الصورة المتحركة و غيرها ) أو مسموع ( الأصوات و الموسيقى و غيرهم ) أو فلسفي ( المنطق و قضايا المنطق ) و غير ذلك مما يحيط بنا يمكن تحويلة لما يمثلة من أرقام تعبر عنه بواسطة هذا النظام الرقمي الثنائي و بالطبع طرق التحويل تختلف طبقا لطبيعة الشيئ المراد تمثيله و التعبير عنه .
مثلا يمكن تحويل النصوص المكتوبه بتمثيل الحروف و ترميزها و ليكن حرف A يعبر عنه الرقم ( الرمز ) 01000001 و يكون B بنفس الطريقه 01000010 و يمكن تحويل الصورة مثلا على كونها مجموعة من النقاط المتلاصقة و لكل نقطة درجة لونية متكونه من عناصر الألوان الأساسية و هي الأحمر و الأخضر و الأزرق و عن طريق ترميز درجة لون كل من المشتقات الثلاثة يتم تميز تلك النقطة و هكذا يتم من خلال طرق الترميز Coding نقل و تمثيل البيانات المختلفة لتكون صالحة للتعامل معها داخل الحاسب الآلي و كذا الأجهزة الرقمية حيث أن لغة التعامل بين تلكم الأجهزة هي النظام الرقمي الثنائي وتسمى لغة الألة Machine Language .

كل جهاز رقمي يحتوي على وحدات أساسية و هي وحدة الدخل و وحدة الخرج و وحدة المعالجة Processing Unit و وحدة التخزين أو الذاكرة . المقال هنا لا يتسع للحديث عن هذه الوحدات و لكن لابد من ذكرها هنا ليستمر التواصل .

لغة الألة هي لغة التعامل بين تلك الوحدات و الترميز يتم بين الإدخال و الإخراج ليتسنى للإنسان أن يستفيد من المعلومات بعد المعالجه المطلوبه من الجهاز .
و لغة الألة تكتب في الكتب ( الخاصة بالإنسان ) على هيئة أرقام سادسي عشر Hexadecimal Number و ذلك حتى لا يضيع بين الكثير من الأرقام الثنائية لك أن تتصور معي أن أسم مكون من أربعة أحرف يحتاج إلى 32 رقم ثنائي بهذا الشكل 11100011 10101100 11011001 10010100 ( شيئ صعب !!! ) و لكن يكتب بهذا الشكل أفضل ( فقط في الكتابة ..أما داخل الأجهزة فهو كما سبق ) 94 D9 AC E3 ( أعتقد أسهل بكثير ) .
تتم كافة التعاملات و التخزين و المعالجات بهذا الشكل داخل جميع الأجهزة الرقمية و الحاسب الآلي و لنقل البيانات من الواقع الحي و إدخالها لتصبح بهذا الشكل تتم عن طريق الترميز Coding و لإعادة الإستفاده بالنتائج تتم عملية فك الترميز Decoding و أشكال الترميز تختلف بختلاف التطبيق و الأجهزة المراد إستخدامها ( مثل الكاميرا أو الميكروفون , أجهزة السونار و غيرها ) .

أما أشهر نظام ترميز تستخدمه و كذلك أشهر جهاز ( إذا صح التعبير ) فهو لوحة المفاتيح . لوحة المفاتيح تحول الحروف إلى ما يقابلها من رموز بالأرقام الثنائية و بالنسبة لأسم الترميز المستخدم فهناك أكثر من نوع أشهرهم النظام الأمريكي ASCII ( الآسكي ) و هو لترميز الحروف الإنجليزية و الشهير حاليا و المنتشر هو Unicode وهو لترميز العديد من حروف اللغات المختلفة مثل اللغة العربية .

و بما أن لكل شيئ مقايسيه و معاييره و حدوده ، فكذلك الأجهزة الرقمية و الحاسب الآلي . حجم و كم البياناتData Size يجب أن يكون لها مقياس و كذلك سرعة انتقال البيانات من جهاز إلى أخر أو داخل الجهاز نفسه بين وحداته المختلفة و مع إختلاف طرق إدخال البيانات أو إخراج المعلومات يوجد مقاييس لكل منها .

و هنا سوف أتعرض لأساسيات على أمل أن تكون المقالات القادمه بها الكثير من التوضيح للطرق المختلفة لنقل البيانات من الواقع الحي لداخل أجهزة الحاسب و طرق القياس لها .

كما أشرت سابقا فأن عنصر الأرقام الثنائية هو إما 1 أو 0 يسمى "بت" Bit .
فإن الوحدة الأساسية لقياس كم البيانات تسمى Byte "بايت" وهو عبارة عن رقم تبلغ خاناته 8 خانات أي يحتوى على 8 Bits (8 بتات أو بتس ) . البايت لا يتجزئ .
الوحدة التي تليها هو Kilo Byte ( الكيلوبايت ) أو KB ويبلغ 1024 بايت ( يمكنك إعتباره 1000 فقط لسرعة الحساب مع عدم الدقة ) .
يليها MegaByte ( ميجا بايت ) و تبلغ 1024 كيلوبايت .
يليها Giga Byte ( جيجا بايت ) و تبلغ 1024 ميجا بايت .
يليهاTera Byte ( تيرا بايت ) و تبلغ 1024 جيجا بايت .

لكي يمكنك الإحساس بوحدات القياس عليك أن تتمرس عليها بمحاولة الإحساس الفيزيائي بها أي أنك لا تأخذها على أنها أرقام و فقط و أنما هي أرقام لها معنى للبيانات التي بين يديك . ولكي أساعدك هنا عليك أن تعرف أن كل حرف من الحروف الإنجليزية بترميز الآسكي يحتاج فقط 1 Byte و بالتالي لو كتبت رسالة مكونه من ألف حرف سوف ترى أنها تحتاج فقط أقل من 1 كيلو بايت . طبعا هذا بإستخدامك برنامج يكتب بالآسكي مثل برنامج "المفكرة" في نظام النوافذ لشركة ميكروسوفت MS-Windows أو من خلال برامج تحرير النصوص في نظام التشغيل DOS .
بالطبع إستخدام برامج أخرى لن تتيح لك هذا الدقه للتعرف على القياس في الكتابه كونها تضيف مساحات أخرى لتعبر عن المسافات و الخطوط و الهوامش و غير ذلك . و إن شاء الله في المقالات الخاصة بالصور سوف تكون هناك حديث و تجارب تتيح للقارئ الإحساس و الإقتراب أكثر لوحدات القياس .
نظام الآسكي يحتاج 1 Byte وهذا يعني أنه يستخدم 8 بتس للترميز وهذا يعني أنه يمكن أن يقوم بترميز 256 حرف مختلف تأخذ القيم من 00000000 إلى 11111111 بالنسبة لنظام Unicode ( اليوني كود ) يحتاج إلى 2 بايت و هذا يتيح ترميز 216 من الحروف (أي 65536 حرف ) .

أذكر سريعا أن قياس سرعة نقل البيانات هي كم البيانات المنقولة خلال قناة النقل في الثانية الواحدة و بما أن أكثر الأجهزة يتم النقل بطرق التوالي أي ( بت من وراء بت أخرى ) فيعبر عن السرعة بواسطة كم البتس في الثانية Bits per second مثل 56 Kbps و تعارف على أن تكتب bit بحرف b الصغير أما عند الرغبة بالتعبير عن النقل بواسطة التوازي أي كل بايت وارء بايت أخر أو التحويل من مقياس البت إلى البايت يعبر عن البايت بحرف B الكبير فيقال 10 KBps حرف K يعبر عن الكيلو كما ذكرت سابقا .
تقاس الدقة Resolution على الشاشة أو الصور بإستخدام ما يسمى "عنصر الصورة " أو النقطه " البكسيل " Pixel ( Picture Element ) و هي كم بيكسل في الشاشة أو عدد البيكسل الطولية في عدد البيكسل العرضية . مثل 1024 x 768 أي أن العرض عبارة عن 1024 نقطة و الطول عبارة عن 768 نقطة و بالتالي طبقا لمساحة شاشتك الحقيقة ( Monitor ) مثلا 17 بوصة أو 19 بوصة يمكن أن ترى ما إذا كانت الصورة ستكون دقيقة أم لا .
ملاحظة : 17 بوصة في الشاشة أو 21 بوصة كما يقال عن تليفزيون . هو الخط القطري بين أعلى نقطة من الشاشة و لتكن أعلى نقطة يسار . إلى أسفل نقطة في الشاشة قطريا . أي أسفل نقطة يمين . بالطبع يمكن قياس طول و عرض الشاشة .

و تقاس الدقة في المطبوعات بعدد النقاط في البوصة المربعة DPI ( Dot Per Inch ) و طبعا كلما كانت عدد النقاط أكثر يعني كثافتها أعلى و هذا يعني جودة أفضل .

أحب أن أختم بالتفريق بين البيانات Data و المعلومات Information حيث يتم الخلط بين المصطلحين كثيرا ، مما ينتج عنه عدم دقة تسبب كثير من التشتيت .

البيانات Data - هي كل ما يمكن جمعه من عناصر سواء بالقياس أو الإحصاء أو الإستبيان أو غيرها و هذه العناصر تأخذ ألفاظ بالإنجليزية عديده مثل parameters , factors , features , fields و بالمختصر ( هي عناصر الإدخال ) مثال : الإسم ، السن ، الجنس ، التليفون ، و غيرها . و مثال أخر : درجة حرارة الجو .

المعلومات Information - هي نتيجة عمل معالجة ما Processing على البيانات و هذه النتيجة من الممكن أن تكون فئة جزئية من البيانات أو نتيجة تأخذ شكل أخر . ( هي عناصر الخرج ) .
مثال : نتيجة البحث عن إسم شخص بواسطة رقم تليفونه فالمعلومة سوف تكون إما أسمه إن وجد أو "لا يوجد " .
مثال : مقارنة درجة حرارة الجو بدرجة حرارة معينه و مطلوب التحكم في جهاز تكييف بزيادة التبريد إذا كانت حرارة المكان أعلى من الدرجة المحددة . فالمعلومة سوف تأخذ شكل إشارة تحكم في الجهاز لتشغيلة إلى أن تصبح متساوية مع الدرجة المحدده و وقتها سوف تكون المعلومه هي إشارة أخرى بالإيقاف .

المعالجة Processing : المعالجة هي عمليات قد تكون بسيطه أو معقده تتم على البيانات للحصول على المعلومات و تتم بواسطة برنامج محدد قام المصمم بتحديد المهام ليحصل على النتيجه و التي هي المعلومات .
مثال : عملية بحث على أسم شخص بواسطة رقم تليفونه هي معالجة "بحث و إخراج المعلومات مكتوبه "
مثال : عملية خفض أو رفع أو إيقاف جهاز التكييف بمقارنة درجة الحرارة هي معالجة " مقارنة و إخراج إشارة بالرفع أو الخفض أو الإيقاف "

البرنامج Program : هي خطوات ثابته مُعرفة و مكتوبة بواسطة المصمم أو المبرمج ليستطيع الجهاز الرقمي أو الحاسب الآلي بإنجاز المعالجة على البيانات المتاحة لإستخراج المعلومات المرغوبة .

أتمنى أن تكون البيانات المتاحة في هذه المقالة تفيد القارئ ببعض المعلومات بواسطة معالجتها "قرأتها و الإستفاده منها" .[/size]

ممنون بامهندسنا الغالي

معلوماتك تمام

وافية

مشكووووووووووور اخوووي

thank u my brother

you welcome my dear