اینترنت

اینترنت (به انگلیسی: Internet) (مخفف interconnected networks شبکه‌های به هم پیوسته) را باید بزرگ‌ترین سامانه‌ای دانست که تاکنون به دست انسان طرّاحی، مهندسی و اجرا گردیده‌است. ریشهٔ این شبکهٔ عظیم جهانی به دههٔ ۱۹۶۰باز می‌گردد که سازمان‌های نظامی ایالات متّحدهٔ آمریکا برای انجام پروژه‌های تحقیقاتی برای ساخت شبکه‌ای مستحکم، توزیع شده و باتحمل خطا سرمایه‌گذاری نمودند.





این پژوهش به همراه دوره‌ای از سرمایه‌گذاری شخصی بنیاد ملی علوم آمریکا برای ایجاد یک ستون فقرات جدید، سبب شد تا مشارکت‌های جهانی آغاز گردد و از اواسط دههٔ ۱۹۹۰، اینترنت به صورت یک شبکهٔ همگانی و جهان‌شمول در بیاید. وابسته شدن تمامی فعّالیت‌های بشر به اینترنت در مقیاسی بسیار عظیم و در زمانی چنین کوتاه، حکایت از آغاز یک دوران تاریخیِ نوین در عرصه‌های گوناگون علوم، فن‌ّآوری، و به خصوص در نحوه تفکّر انسان دارد. شواهد زیادی در دست است که از آنچه اینترنت برای بشر خواهد ساخت و خواهد کرد، تنها مقدار بسیار اندکی به واقعیت درآمده‌است.

اینترنت سامانه‌ای جهانی از شبکه‌های رایانه‌ای بهم پیوسته‌است که از پروتکلِ «مجموعه پروتکل اینترنت» برای ارتباط با یکدیگر استفاده می‌نمایند. به عبارت دیگر اینترنت، شبکهٔ شبکه هاست که از میلیون‌ها شبکه خصوصی، عمومی، دانشگاهی، تجاری و دولتی در اندازه‌های محلی و کوچک تا جهانی و بسیار بزرگ تشکیل شده‌است که با آرایه وسیعی از فناوریهای الکترونیکی و نوری به هم متصل گشته‌اند. اینترنت در برگیرنده منابع اطلاعاتی و خدمات گسترده ایست که برجسته‌ترین آنها وب جهان‌گستر و رایانامه می‌باشند. سازمان‌ها، مراکز علمی و تحقیقاتی و موسسات متعدد، نیازمند دستیابی به شبکه اینترنت برای ایجاد یک وب‌گاه، دستیابی از راه دور وی‌پی‌ان، انجام تحقیقات و یا استفاده از سیستم رایانامه، می‌باشند. بسیاری از رسانه‌های ارتباطی سنتی مانند تلفن و تلویزیون نیز با استفاده از اینترنت تغییر شکل داده‌اند ویا مجدداً تعریف شده‌اند و خدماتی جدید همچون صدا روی پروتکل اینترنت و تلویزیون پروتکل اینترنت ظهور کردند. انتشار روزنامه نیز به صورت وب‌گاه، خوراک وب و وب‌نوشت تغییر شکل داده‌است. اینترنت اشکال جدیدی از تعامل بین انسانها را از طریق پیام‌رسانی فوری، تالار گفتگو و شبکه‌های اجتماعی بوجود آورده‌است.

در اینترنت هیچ نظارت مرکزی چه بر امور فنّی و چه بر سیاست‌های دسترسی و استفاده وجود ندارد. هر شبکه تشکیل دهنده اینترنت، استانداردهای خود را تدوین می‌کند. تنها استثنا در این مورد دو فضای نام اصلی اینترنت، نشانی پروتکل اینترنت و سامانه نام دامنه است که توسط سازمانی به نام آیکان مدیریت می‌شوند. وظیفه پی بندی و استاندارد سازی پروتکل‌های هسته‌ای اینترنت، IPv4 و IPv6 بر عهده گروه ویژه مهندسی اینترنت است که سازمانی بین‌المللی و غیرانتفاعی است و هر فردی می‌تواند در وظایفشان با آن مشارکت نماید.






واژه‌شناسی

در زبان انگلیسی واژهٔ Intrnet هنگامی که به شبکه جهانی مبتنی بر پروتکل IP اطلاق می‌گردد، با حرف بزرگ در اول کلمه، نوشته می‌شود.
در رسانه‌ها فرهنگ عامه، گاه با اینترنت به صورت یک مقوله عمومی و مرسوم برخورد کرده و آن را با حرف تعریف و به صورت حروف کوچک می‌نگارند(the internet)
در برخی منابع بزرگ نوشتن حرف اول را به دلیل اسم بودن آن جایز می‌دانند نه برای صفت بودن این واژه.
واژهٔ لاتین the Internet چنانچه به شبکهٔ جهانی اینترنت اشاره کند، اسم خاص است و حرف اوّلش با حروف بزرگ آغاز می‌شود(I). اگر حرف اوّل آن کوچک باشد می‌تواند به عنوان شکل کوچک شده کلمه Internetwork برداشت شود که به معنی میان شبکه است. واژه "ابر" نیز به صورت استعاری، به ویژه در ادبیات رایانش ابری و نرم‌افزار به عنوان سرویس، برای اشاره به اینترنت به کار می‌رود.






اینترنت در برابر وب

غالباً در گفتگوهای روزمره از دو واژهٔ "وب" و "اینترنت"، به اشتباه، بدون تمایز زیادی استفاده می‌شود، امااین دو واژه معانی متفاوتی دارند. اینترنت یک سامانه ارتباطی جهانی برای داده هاست، زیرساخت‌های نرم‌افزاری و سخت‌افزاری است که رایانه‌ها در سراسر جهان به یک‌دیگر متصل می‌سازد. در مقابل، وب یکی از خدماتی (سرویس) است که بر روی اینترنت ارائه می‌شود و برای ارتباط از شبکه اینترنت بهره می‌جوید. وب مجموعه‌ای از نوشته‌های به هم پیوسته(web page) است که به کمک ابرپیوندها و آدرس جهانی(URL) به یکدیگر پیوند خورده‌اند.
وب شامل سرویس‌های دیگر مانند رایانامه، انتقال فایل(پروتکل اف‌تی‌پی)، گروه خبری و بازی آنلاین است.
خدمات(سرویس)های یاد شده بر روی شبکه‌های مستقل و جدا از اینترنت نیز در دسترس هستند. وب به عنوان لایه‌ای در بالای اینترنت قرار گرفته و سطح بالاتری نسبت به آن قرار دارد.






فناوری
پروتکل‌ها

زیرساخت ارتباطی پیچیدهٔ اینترنت، از اجزای سخت‌افزاری به همراه سامانه‌ای از لایه‌های نرم‌افزاری که جنبه‌های مختلفی از معماری آن را کنترل می‌کنند تشکیل شده‌است. از آنجا که سخت‌افزار اینترنت را غالباً می‌توان برای پشتیبانی از هر سامانه نرم‌افزاری دیگری استفاده کرد، اینترنت ویژگیهایش را مرهون طراحی معماری نرم‌افزار و پروسه استاندارد سازی قوی این معماری است که زیربنای مقیاس‌پذیری و موفقیت آن را می‌سازد. مسئولیت طراحی معماری سامانه‌های نرم‌افزاری اینترنت بر عهده گروه ویژه مهندسی اینترنت(IETF) گذارده شده‌است. IETF گروههای کاری استانداردگذاری را در ارتباط باجنبه‌های مختلف معماری اینترنت مدیریت می‌کند که به روی هر فردی باز هستند. بحثهای حاصل و استانداردهای نهایی در قالب اسنادی به نام درخواست توضیح(RFC) (به انگلیسی: Request for Comments) منتشر می‌شوند که به رایگان در وبگاه IETF فابل دسترسی هستند. روشهای اصلی شبکه بندی که اینترنت را راه می‌اندازند درRFCهایی می‌آیند که به طور ویژه‌ای متمایز شده اندواستانداردهای اینترنت را تشکیل می‌دهند. سایر اسناد ضعیف تر اسناد اطلاع رسانی، آزمایشی و تاریخی هستند و یا اسنادی اند که بهترین شیوه‌های رایج در پیاده‌سازی فناوریهای اینترنت را بیان می‌کنند.

استانداردهای اینترنت چارچوبی را مشخص می‌کنند که به نام بسته پروتکل اینترنت شناخته می‌شود. این بسته یک مدل معماری است که روشهارا به سامانه لایه بندی شده‌ای از پروتکلها تقسیم می‌کند.(RFC 1122, RFC 1123) هرلایه با محیطی متناظر است که سرویسهایی که ارائه می‌دهد در آن محیط یا حوزه عمل می‌کنند. بالاترین لایه، لایه کاربرد (به انگلیسی: Application Layer)، فضایی است برای شیوه‌های شبکه بندی مخصوص برنامه‌های کاربردی که مورد استفاده نرم‌افزارهای کاربردی قرار می‌گیرد، به عنوان مثال یک مرورگروب. در زیر این لایه لایه انتقال (به انگلیسی: Transport Layer) قرار دارد که برنامه‌های کاربردی را در " میزبان‌های متفاوت" از طریق شبکه با شیوه‌های مناسب مبادله داده به یکدیگر مرتبط می‌سازد (به عنوان مثال مدل کارخواه-کارساز). در زیر این لایه‌ها فناوریهای شبکه بندی اساسی در قالب دو لایه قراردارند. لایه اینترنت از طریق نشانی پروتکل اینترنت(آدرس IP) این قابلیت را به رایانه‌ها می‌دهد که یکدیگر را شناسایی کنند و مکان یکدیگر را بیایند و به آنها اجازه می‌دهد که از طریق شبکه‌های ترانزیت میانی به هم متصل شوند. درآخر زیر همه لایه‌ها یک لایه نرم‌افزاری به نام لایه پیوند قرارمی گیرد که اتصال بین میزبانهایی که در یک شبکه محلی قرار دارند ویا از طریق اتصال شماره گیری(Dial-up Connection) را بوجود می‌آورد. این مدل که به نام مجموعه پروتکل اینترنت خوانده می‌شود به گونه‌ای طراحی شده‌است که از سخت‌افزاری که بر روی آن کار می‌کند مستقل باشد و به جزئیات سخت‌افزاری نمی‌پردازد. مدل‌های دیگری نیز علاوه بر این مدل بوجود آمدند (مثل مدل مرجع OSI) که اگرچه شباهتهای زیادی با هم دارند، اما نه از لحاظ جزئیات توصیفی و نه از نظر پیاده‌سازی با هم سازگار نیستند.

برجسته‌ترین جزء مدل اینترنت پروتکل اینترنت(IP) است که یک سیستم آدرس دهی (آدرس‌های IP) برای رایانه‌های متصل به اینترنت را فراهم می‌آورد. IP نسخه ۴، نسخه ابتدایی آن بود که در نسل اول اینترنت امروزی بکار گرفته شد و هنوز هم کاربرد عمده دارد. این نسخه به گونه‌ای طراحی شده بود که ۴٫۳~ میلیارد (۱۰۹) میزبان اینترنت را آدرس دهی کند. اما رشد انفجاری ایترنت منجر به اتمام آدرسهای IP شد و گمان می‌رود که تقریباً در ۲۰۱۱ به مرحله پایانی اش برسد. در اواسط دهه ۹۰ نسخه جدید این پروتکل، ipv6 با قابلیت آدرس دهی بسیار بیشتر و مسیر یابی کارآمد تر ترافیک اینترنت بوجود آمد. این نسخه هم اکنون در مرحله بکارگیری تجاری در سراسر دنیا به سر می‌برد و دفاتر ثبت منطقه‌ای اینترنت (RIR) (به انگلیسی: Regional Internet Registry) به تمام مدیران منابع اصرار می‌کنند که برای پذیرش نسخه جدید و تغییر، برنامه ریزی کنند..

IPv۶ با IPv۴ هم‌کنش‌پذیر (Interoperable) نیست و در واقع نسخه‌ای موازی از اینترنت ایجاد می‌کند که در دسترس نرم‌افزارهای سازگار با IPv۴ نمی‌باشد. این بدین معنی است که ارتقای نرم‌افزار و یا استفاده از امکانات ترجمه برای همه دستگاه‌های شبکه که بخواهند بر روی اینترنت IPv۶ ارتباط برقرار کنند، امری ضروری است. اکثر سیستم عامل‌های مدرن امروزی به گونه‌ای تغییر داده شده‌اند که از هر دو نسخه IP پشتیبانی کنند، اما زیرساختهای شبکه هنوز از این قافله عقب هستند.






ساختار

ساختار اینترنت و خصوصیات کاربرد آن به گستردگی مورد مطالعه قرارگرفته‌است. این مشخص شده‌است که ساختار مسیردهی پروتکل اینترنت(IP) و پیوندهای ابرمتن وب جهان گستر، هردو شبکه‌های مقیاس-آزاد هستند. شبیه به شیوه ارائه دهندگان تجاری اینترنت(ISP) که از طریق نقاط تبادل اینترنت(IXP) (به انگلیسی: Internet Exchange Point) به هم وصل می‌شوند، شبکه‌های پژوهشی نیز تمایل دارند که در شکل زیرشبکه‌های بزرگی مانند GEANT، گلوریاد، Internet۲ و JANET (شبکه آکادمی علوم و تحقیقات بریتانیا)، به هم متصل شوند. این زیر شبکه‌ها به نوبه خود پیرامون شبکه‌های کوچکتری پدید آمده‌اند.

بسیاری از دانشمندان علوم رایانه اینترنت را نمونه برجسته‌ای از یک سیستم بزرگ بسیار مهندسی شده و هنوز بسیار پیچیده توصیف می‌کنند. اینترنت به شدت ناهمگن است. مثلاً نرخ‌های انتفال داده و ویژگیهای فیزیکی اتصالات بسیار تغییر می‌کند. اصول مسیریابی و آدرس دهی ترافیک در اینترنت به خاستگاه آن در سال ۱۹۶۰ بر می‌گردد که اتدازه و محبوبیت آینده اینترنت قابل پیش بینی نبود، از این رو امکان ایجاد ساختارهای دیگر در دست بررسی است.






حاکمیت

اینترنت یک شبکه جهانی توزیع شده‌است که شبکه‌های خودمختار به انتخاب خود به آن پیوسته‌اند و بدون هیچ بدنهٔ مرکزی فرماندهی کار می‌کند. اما برای حفظ هم‌کنش‌پذیری آن جنبه‌های فنی و سیاستهای زیر ساخت پایهٔ آن و همچنین فضاهای نام اصلی آن توسط بنگاه اینترنتی نامها و شماره‌های تخصیص داده شده(به انگلیسی: Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) (ICANN) اداره می‌شوند که مقر اصلی آن درمارینا دل ری، کالیفرنیا قرار دارد. ICANN مرجعی است که به هماهنگ سازی تخصیص شناسه‌های یکتا برای استفاده در اینترنت می‌پردازد. این شناسه‌ها شامل نامهای دامنه، نشانی‌های IP، شماره پورت‌های برنامه‌ها در لایه انتقال و بسیاری از پارامترهای دیگر می‌شود. فضاهای نام یکتای جهانی که در آن نام‌ها و شماره‌ها به صورتی تخصیص داده می‌شوند که مقادیر یکتا باشند، برای دسترسی جهانی به اینترنت ضروری هستند. ICANN توسط یک هیات مدیره بین‌المللی که از بین انجمنهای فنی، آکادمیک و سایر انجمنهای غبر تجاری دیگراینترنت انتخاب می‌شود. دولت امریکا همچنان نقش اولیه را در تایید تغییرات در حوزه ریشه سامانه نام دامنه (به انگلیسی: DNS root zone) که قلب سامانه نام دامنه(DNS) را تشکیل می‌دهد. نقش ICANN در هماهنگی تخصیص شناسه‌های یکتا، آن را به عنوان تنها پیکره هماهنگ سازی در شبکه جهانی اینترنت متمایز می‌سازد. در ۱۶ نوامبر ۲۰۰۵ نشست جهانی در باره جامعه اطلاعاتی که در تونس بر‌گزار شد انجمن حاکمیت اینترنت(IGF) را تاسیس کردند تا به مسایل مرتبط با اینترنت بپردازد.






کاربردهای امروزی

اینترنت انعطاف‌پذیری بیشتری را در مورد ساعتهای کاری و موقعیت جغرافیایی فراهم می‌سازد بویژه با گسترش اتصالهای پرسرعت و نرم‌افزارهای کاربردی وب. امروزه اینترنت تقریباً از همه جا و به طرق مختلفی قابل دسترسی است، بویژه از طریق دستگاههای متحرک اینترنتی (Mobile Internet Device)، تلفن همراه، جعبه‌های بازی دستی(Handheld Game Console) و مسیریابهای سلولی(Cellular Routers) که به کاربران اجازه می‌دهد که هرکجا شبکه‌های بی سیم وجود دارد به اینترنت متصل شوند. با وجود محدودیت اندازه صفحه کوچک دستگاههای جیبی، خدمات اینترنت مانند وب و پست الکترونیک قابل استفاده‌اند. اینترنت همچنین بازار بزرگی برای شرکتها شده‌است. برخی از بزرگترین شرکتهای دنیا با بهره‌گیری از ماهیت کم هزینه تبلیغات و دادوستد اینترنتی (که به دادوستدالکترونیک(E-Commerce) مشهور است) بزرگ شده‌اند. این سریعترین راه برای انتشار همزمان اطلاعات بین افراد متعدد است. اینترنت متعاقباً راه و رسم خریدکردن را نیز متحول ساخته‌است. به عنوان مثال یک فرد می‌توانند کالایی مانند یک لوح فشرده(CD) را به صورت برخط(Online) سفارش داده و ظرف چند روز آن را از طریق پست دریافت کند و یا مستقیماً آن را در رایانه‌اش بارگیری(Download) نماید. اینترنت همچنین امکانات بزرگی برای بازاریابی شخصی (Personalized Marketing) به ارمغان می‌آورد و بیشتر از هر رسانه تبلیغاتی دیگری به یک شرکت امکان تبلیغ خصوصی محصول برای یک فرد و یا گروهی از افراد را می‌دهد. از نمونه‌های بازایابی شخصی می‌توان به اجتماعات برخطی چون Facebook، Orkut، ،Twitter، Friendster، Myspace و مشابه آنها اشاره کرد که هزاران کاربر به عضویت آنها در می‌آیند تا خود را تبلیغ کنند و به صورت برخط دوست بیابند. بسیاری از آنها نوجوانان و جوانان بین ۱۳ تا ۲۵ سال هستند. وقتی که آنها خود را تبلیغ می‌کنند، علایق و سرگرمی‌های خود را نیز تبلیغ می‌نمایند و شرکتهای بازاریابی برخط(Online Marketing) نیز از آن سود می‌جویند تا به اطلاعاتی در مورد اینکه هریک از این کاربران معمولاً جه کالاهایی را به صورت بر خط می‌خرند، دست یابند و محصولات شرکت خود را برای کاربران مورد نظرشان تبلیغ کنند.

به اشتراک گذاری آنی و کم هزینه ایده‌ها، دانش و مهارت‌ها، با کمک نرم‌افزارهای تشریک مساعی (Collaborative Software) کارهای مشارکتی را بسیار آسانتر نموده‌است. گروهها نه تنها می‌توانند به ارزانی ارتباط برقرار کنند و ایده‌ها را به اشتراک بگذارند، بلکه در وهله اول به دلیل دسترسی بسیار گسترده اینترنت تشکیل گروهها آسانتر می‌شود. مثالی از این موضوع، جنبش نرم‌افزار آزاد است که محصولاتی چون لینوکس، فایرفاکس موزیلا و اپن‌آفیس بوجود آورد. "گپ" اینترنتی چه به شکل اتاقهای گپ IRC و چه به شکل پیام رسانی فوری (Instant Messaging) به همکاران اجازه می‌دهد که به راحتی ضمن کارکردن پشت رایانه هایشان با یکدیگر در تماس باشند. پیام‌ها حتی راحت تر و سریعتر از سیستم پست الکترونیکی مبادله می‌شوند. این سیستم‌ها می‌توانند به گونه‌ای توسعه یابند که امکان مبادله فایل و یا تماس تصویری را نیز به کاربران ارائه دهند.(مانند Yahoo Messenger)

سیستمهای کنترل نسخه (Version Control) به گروه‌های همکاری کننده اجازه می‌دهد که بر روی اسناد اشتراکی کار کنند، بدون اینکه تصادفاً کار یکدیگر را رونویسی کنند و یا منتظر رسیدن اسناد به دستشان باشند تا بتوانند کار خود را بر روی اسناد انجام دهند. تیم‌های تجاری و پرژه‌ای می‌توانند تقویم‌ها را نیز در کنار اسناد و اطلاعات به اشتراک بگدارند. چنین هماهنگی‌هایی در طیف وسیعی از موضوعات مانند پژوهشهای علمی، تولید نرم‌افزار، برنامه ریزی کنفرانس وفعالیتهای سیاسی صورت می‌گیرد. همکاریهای سیاسی و اجتماعی با گسترش دسترسی به اینترنت و افزایش سوادرایانه‌ای افزایش می‌یابد. از رویدادهای فلش ماب در اوایل ۲۰۰۰ تا استفاده از شبکه‌های اجتماعی در اعتراضات به انتخابات ۲۰۰۹ در ایران. اینترنت به افراد این امکان را می‌دهد که به طرز بسیار موثر تری از هرروش دیگری با هم کار کنند.

اینترنت امکان دسترسی از راه دور به رایانه‌های دیگر و انباره‌های اطلاعات در هرجای دنیا که باشندرا به کاربران رایانه می‌دهد. آنها می‌توانند برای این کار، در صورت نیاز، از فناوریهای امنیتی، رمزنگاری و احراز هویت نیز استفاده کنند. مثلاً یک حسابدار که در منزل خود نشسته‌است می‌تواند حسابرسی دفاتر شرکتی را که در کشور دیگری قرار دارد، بر روی سروری که در کشور سومی قرار گرفته و توسط متخصصینی در کشور چهارم نگهداری می‌شود، انجام دهد ویا یک کارمند اداره می‌تواند در هر جای دنیا که باشدمی تواند یک نشست میزکاردور (Remote Desktop) رااز طریق اینترنت و یک شبکه خصوصی مجازی (VPN) ایمن به رایانه‌اش در اداره باز کند.






خدمات
اطلاعات

بسیاری از افراد واژه‌های "اینترنت" و "وب جهان گستر"(یابه صورت کوتاه "وب") را به جای هم بکار می‌برند، حال آنکه این دو واژه معناهای متفاوتی دارند. وب جهان گستر مجموعه‌ای جهانی از اسناد و تصاویر و سایر منابعی است که به وسیله ابرپیوندها با یکدیگر ارتباط منطقی دارند و با استفاده از شناسه‌های منبع یکنواخت (به انگلیسی: Uniform Resource Identifier) ویا به اختصار URI مورد مراجعه قرار می‌گیرند. URIها به ارائه دهندگان اجازه می‌دهد که سرویسها و مشتریان را به صورت سمبولیک مشخص نمایند. تا مکان یابی و آدرس دهی وب سرورها، سرورهای پرونده و سایر پایگاه داده‌هایی که اسناد را ذخیره می‌کنند و همچنین عرضه دسترسی به منابع از طریق پروتکل HTTP، اصلی‌ترین پروتکل حامل وب، را ممکن سازند.HTTP تنها یک از صدها پروتکلی است که روی وب استفاده می‌شود. وب سرویسها نیز می‌توانند از این پروتکل برای ارتباط استفاده کنند.

مرورگرهای وب جهان گستر مثل اینترنت اکسپلورر مایکروسافت، فایرفاکس، اپرا، سافاری اپل، و گوگل کروم با استفاده از ابرپیوندهای تعبیه شده درون صفحات، به کاربران امکان می‌دهند از یک صفحه وب به صفحه دیگرگردش کنند. این اسناد ممکن است ترکیبی از داده‌های رایانه‌ای شامل گرافیک، صدا، متن ساده، ویدیو، چندرسانه‌ای و محتوای تعاملی شامل بازی، برنامه‌های اداری و نمایشهای علمی باشد. از راه پژوهشهای اینترنتی برپایه جستجوی کلیدواژهها با استفاده از موتورهای جستجوی وب مثل یاهو و گوگل کاربران می‌توانند به سرعت و سادگی به حجم گسترده و متنوع اطلاعات بر خط دسترسی داشته باشند. در مقایسه با دانشنامههای چاپی و کتابخانههای سنتی، وب جهان گستر امکان عدم تمرکز اطلاعات را فراهم ساخته‌است. وب همچنین به افراد و سازمانها توانایی انتشار ایده‌ها و افکارشان را برای شماربسیاری از مخاطبین بالقوه با هزینه وتاخیر زمانی کمینه می‌دهد. انتشار یک صفحه وب، وب نوشت، یا ساخت یک وبگاه هزینه اولیه بسیار پایینی دارد و سرویسهای رایگان نیز وجود دارند، هرچندکه انتشار و نگهداری وبگاه‌های بزرگ و حرفه‌ای بااطلاعات جذاب، متنوع و به روز هنوزمشکل و پرهزینه‌است. بسیاری از افراد، شرکتها و گروهها از وب نوشت هاکه به گستردگی برای یادداشت‌های روزانه به روزشدنی به کارمی روند نیز استفاده می‌کنند. برخی از سازمانهای تجاری کارکنان خود کارکنان خود را تشویق می‌کنند که در حوزه تخصص خود توصیه‌هایی را در وبگاه ارائه دهند، به این امید که با دانش تخصصی و اطلاعات رایگان، بازدیدکنندگان را تحت تاثیر قراردهند وبه شرکت خود جذب کنند. نمونه این روش در مایکروسافت دیده می‌شود که نرم‌افزارنویسان این شرکت، وب نوشت‌های شخصی خود را منتشر می‌کنند تا علاقه عمومی را نسبت به کارشان بینگیزند.

تبلیغ برخط در صفحات وب پربیننده می‌تواند سود زیادی در برداشته باشد. دادوستدالکترونیک یا فروش محصولات مستقیماً از طریق وب نیز به رشد خود ادامه می‌دهد. در روزهای نخست وب، وبگاه‌ها تنها مجموعه‌ای از پروندههای متنی اچ تی ام‌ال(HTML) کامل شده و منزوی بود که بر روی وب سرورها ذخیره می‌شدند. به تازگی وبگاه‌ها توسط نرم‌افزارهای مدیریت محتوا و ویکی و با محتوای اولیه اندک ساخته می‌شوند. مشارکت کنندگان سیستم پایگاه داده‌های اصلی را توسط صفحات ویرایشگری که به همین منظور ساخته شده‌اند با محتوای مورد نظر پر می‌کنند، حال آنکه بازدیدکنندگان تنها شکل نهایی HTML صفحات را می‌بینند. پروسه گرفتن محتوای جدید و دردسترس قرار دادن آن برای بازدیدکنندگان مورد نظر ممکن است شامل سیستم‌های سردبیری، تاییدی و امنیتی باشد.






ارتباط

پست الکترونیک یکی از سرویسهای ارتباطی مهم در دسترس بر روی اینترنت است. مفهوم فرستادن پیامهای متنی الکترونیکی که به گونه‌ای به نامه‌ها و یادداشتهای پستی می‌ماند، قدمتی بیش از اینترنت دارد. امروزه یکی از مسایلی که می‌تواند حائز اهمیت باشد درک تفاوت بین پست الکترونیک اینترنتی و سامانه‌های پست الکترونیکی داخلی است. یک نامه الکترونیکی اینترنتی ممکن است از شبکه‌های مختلفی عبورکند و بر روی ماشینهای مختلفی به صورت رمزنشده دخیره شود که از کنترل فرستنده و گیرنده نامه کاملاً خارج اند. دراین مدت کاملاً امکانپذیر است که این نامه توسط اشخاص ثالثی محتوای آن خوانده و یا حتی دستکاری شود. سامانه‌های پست الکترونیکی کاملاً داخلی که در آن نامه هاهرگزازمحدوده شبکه داخلی سازمان خارج نمی‌شوند بسیار ایمن تر هستند، هر چند که در هرسازمانی کارکنان فناوری اطلاعات و یا پرسنل دیگری هستند که شغلشان در ارتباط با نظارت و گاهی دسترسی به نامه‌های دیگران است. تصاویر و اسناد و سایر پرونده‌ها نیز می‌تواند به صورت پیوست نامه الکترونیک فرستاده شود. نامه‌های الکترونیکی را می‌توان به چندین نشانی پست الکترونیکی رونوشت نمود.

تلفن اینترنتی نیز سرویس ارتباطی دیگری است که با پیدایش اینترنت امکانپذیر شد. صدا روی پروتکل اینترنت(VoIP) نام پروتکلی است که زیر بنای همه ارتباطات تلفنی اینترنتی است. ایده آن در اوایل دهه ۱۹۹۰ همراه با برنامه‌های واکی-تاکی گونه برای رایانه‌های شخصی ظهور کرد. در سالهای اخیر سیستمهای VoIP سادگی استفاده و راحتی تلفن‌های معمولی را پیدا کرده‌اند. فایده این کار ان است که چون ترافیک صدارااینترنت حمل می‌کند، VoIP هزینه بسیار کمی دارد و حتی می‌تواند رایگان باشد. به ویژه برای آن دسته از اتصالات اینترنت که همیشه برقرارند (مانند مودم کابلی یا ADSL) گزینه مناسبی است. VoIP در حال پخته شدن و تبدیل شدن به رقیب جایگزینی برای سیستم‌های تلفن سنتی است. هم‌کنش‌پذیری بین عرضه کنندگان مختلف بهبود یافته و امکان برقراری و یا در یافت تماس با تلفن‌های معمولی نیز به وجود آمده‌است. کارتهای شبکه ساده و ارزان VoIP نیز در دسترس هستند که نیاز به وجود رایانه برای استفاده از VoIPرا ازبین می‌برند.

کیفیت صدا از یک تماس تا تماس دیگر تغییر می‌کند، اما غالباً کیفیت برابر یا بهتر از تلفن معمولی است. مشکلاتی که برای VoIP باقی می‌مانند، گرفتن شماره تلفن‌های اظطراری و قابلیت اطمینان است. در حال حاضر تعدادی از ازائه دهندگان VoIP سرویس شماره‌های اظطراری را ارائه می‌دهند اما هنوز به صورت جهانی در دسترس نیست. تلفن‌های سنتی انرژی را از خط تلفن می‌گیرند و در صورت قطع برق می‌توانند همچنان عمل کنند. برای VoIP این امکان بدون استفاده از منبع تغذیه پشتیبان برای تغذیه تجهیزات تلفن و دسترسی به اینترنت، وجود ندارد. VoIP همچنین محبوبیت روزافزونی بین علاقه‌مندان بازیهای کامپیوتری به عنوان شکلی از ارتباط بین بازیکنان می‌یابد. محبوبترین برنامه‌های VoIP برای بازیها عبارتند از: Ventrilo و TeamSpeak. Wii، پلی‌استیشن ۳ و ایکس‌باکس ۳۶۰ نیز ویژگی گفتگو با VoIP را عرضه می‌کنند.






انتقال داده

اشتراک فایل نمونه‌ای از انتقال مقادیر بزرگ داده از طریق اینترنت است. یک فایل رایانه‌ای را می‌توان به صورت پیوست نامه الکترونیکی به دوستان و همکاران فرستاد. می‌توان آن را دریک وبگاه ویا اف تی پی سرور(FTP Server) بارگذاری (Upload) نمودتا به آسانی توسط دیگران بارگیری(Download) شود. می‌توان آن را در یک "مکان مشترک" در یک کارسازپرونده(File Server) قرار دارد تا به سرعت و آسانی در اختیار همکاران قرار گیرد. بار سنگین بارگیریهای شمار زیاد کاربران را می‌توان با به کاربردن کارساز(سرور)های آینه و شبکه‌های تظیر-به-نظیر کاهش داد. دسترسی به فایل را می‌توان از طریق تصدیق هویت کاربر کنترل کرد. انتقال فایل بر روی اینترنت را نیز می‌توان با رمزگذاری در پوشش ابهام قرار داد. دستیابی به فایل ممکن است در گرو پرداخت مبلغی باشد که می‌تواند توسط کارت اعتباری پرداخت شود. مبدا و اعتبار فایل از طریق امضای دیجیتال و یا MD۵ و سایر روشهای هضم پیام قابل بررسی است. این ویژگیهای ساده اینترنت در مقیاس جهانی، به تدریج تولید، فروش و توزیع هر چیزی را که قابل ارائه به صورت فایل باشد را تغییر می‌دهد که این چیزها شامل همه انتشارات چاپی، محصولات نرم‌افزاری، اخبار، موسیقی، فیلم، ویدیو، عکاسی، گرافیک و آثار هنری دیگر می‌باشد.

رسانه جریانی(Streaming Media) همان عملی است که بسیاری از پخش کنندگان صدا و سیما، به واسطه آن، برنامه‌های خودرا از طریق اینترنت به صورت زنده پخش می‌کنند.(به عنوان مثال BBC) آنها امکان دیدن برنامه‌های غیر همزمان ضبط شده را نیز به کاربران می‌دهند. گروهی از آنها صرفاً برنامه‌های خود را از طریق اینترنت پخش می‌کنند. این بدین معنی است که یک رایانه می‌تواند به این رسانه‌های برخط، شبیه به همان صورتی که پیش از این تنها از طریق گیرنده‌های رادیو و تلویزیون امکانپذیر بود دست یابد. پادکستها گونه دیگری از پخش اینترنتی هستند که فایل صوتی توسط رایانه بارگیری می‌شود و سپس به یک پخش کننده رسانه قابل حمل منتقل می‌شود تا بتوان بعداً در حرکت بدان گوش داد.

وب بین (Webcam)ها را نیز می‌توان گونه کم هزینه تر رسانه جریانی دانست. اگرچه برخی از وب بین‌ها تصویر با ترخ فریم کامل می‌دهند اما غالباً تصویر کوچک است و به کندی به روز می‌شود. کاربران اینترنت می‌توانند حیواناتی را دریک جنگل افریقایا گزارش تصویری از ترافیک در یک میدان را به صورت زنده و بی درنگ تماشا کنند و یا بر روی دارایی‌های خود از راه دور نیز نظارت بصری داشته باشند. محبوبیت اتاقهای گپ ویدیویی ویا کنفرانس تصویری نیز با افزایش تعداد کاربرانی که وب بین دارند، افزایش می‌یابد. یوتیوب در تاریخ ۱۵ فوریه ۲۰۰۵ ایجاد شد و اکنون وبگاه پیشرو در زمینه ویدیوهای جریانی است. یوتیوب از یک پخش کننده وب برپایه فلش برای پخش ویدیو استفاده می‌کند. کاربران ثبت نام کرده می‌توانند مقدار نامحدودی ویدیو را در این وبگاه بارگذاری کنند و پروفایل شخصی بسازند. یوتیوب ادعا می‌کند که کاربرانش روزانه صدها میلیون ویدیو را بارگذاری و یا تماشا می‌کنند..






دسترسی

رایج‌ترین زبان برای ارتباطات در اینترنت زبان انگلیسی است. این ممکن است ناشی از زادگاه اینترنت و همچنین نقش زبان انگلیسی به عنوان زبان بین‌المللی باشد. ناتوانی رایانه‌های اولیه - که اغلب در امریکا ساخته می‌شدند - در پردازش نویسه (کاراکتر)های به جز گونه انگلیسی الفبای لاتین نیز ممکن است با این موضوع مرتبط باشد. پس از انگلیسی(۲۸٪ از بازدیدکنندگان وب)، پرخواهان ترین زبانها در وب جهان گستر عبارنتد از: چینی ۲۳٪، اسپانیایی ۸٪، ژاپنی ۵٪، پرتغالی و آلمانی (هر کدام ۴٪)، عربی و فرانسه و روسی (هرکدام ۳٪)و کره‌ای ۳٪. بر پایه منطقه، ۴۲٪ از کاربران اینترنت در آسیا، ۲۴٪ در اروپا،۱۴٪ در امریکای شمالی، ۱۰٪ در امریکای لاتین و کارائیب، ۵٪ در آفریقا، ۳٪ در خاورمیانه و ۱٪ در استرالیا/اقیانوسیه. فناوریهای اینترنت در سالهای اخیر بویژه در زمینه استفاده از یونیکد، به حد کافی گسترش یافته‌اند و امکانات مناسبی برای ارتباط در بسیاری از زبانهای دنیا در دسترس می‌باشد، اما همچنان مسائلی مانند موجیباکه (نمایش نادرست برخی نویسه‌های یک زبان) باقی هستند.

روشهای معمول دسترسی به اینترنت در خانه‌ها شامل دسترسی با شماره‌گیری (dial-up)، خطوط زمینی پهن باند(از طریق کابل کواکسیال، فیبر نوری و یا سیم مسی)، وای-فای (Wi-Fi)، ماهواره و فناوری ۳G تلفن همراه می‌باشد. اماکن عمومی که می‌توان در آنها از اینترنت استفاده نمود شامل کتابخانه‌ها و کافی‌نتها که در آنها رایانه‌هایی با اتصال به اینترنت مهیاست. همچنین کیوسکهای اینترنت در بسیاری از اماکن عمومی مانند سالن فرودگاه و کافی شاپها موجودند که بعضی از آنها برای استفاده‌های کوتاه و سرپایی در نظرگرفته شده‌اند. واژه‌های گوناگونی برای نامیدن این ترمینالها به کار می‌رودف از جمله: کیوسک عمومی اینترنت و یا پایانه دسترسی عمومی.

این ترمینالها به گستردگی برای کاربردهایی چون رزرو بلیط، سپرده گذاری بانکی، پرداخت برخط مورد استفاده قرار می‌گیرد. وای-فای(Wi-Fi) دسترسی بی سیم به شبکه‌های رایانه‌ای و در نتیجه به اینترنت را فراهم می‌کند. نقاط داغ (Hotspots) به مکانهایی گفته می‌شود که دسترسی به اینترنت بی سیم در آن نقاط امکانپذیر است و کاربران می‌توانند با لپ تاپ و یا دستیار دیجیتال شخصی(PDA) خود به اینترنت متصل شوند. گاهی این سرویس‌های بیسیم برای عموم و یا حداقل برای مشتریان رایگان ارائه می‌شود. یک نقطه داغ محدوده مکانی مشخصی را شامل می‌شود مثل محوطه یک دانشگاه، پارک و یا حتی سراسر نقاط یک شهر. سرویسهای تجاری Wi-Fi که کل شهر را پوشش می‌دهند هم اکنون در شهرهای لندن، وین، تورنتو، سانفرانسیسکو، فیلادلفیا، شیکاگو و پیتسبورگ ارائه می‌شوند. در این شهرها مشترکین می‌توانند در هر نقطه‌ای از شهر به شبکه وای-فای متصل شوند. علاوه بر وای-فای، آزمایشهایی نیز در زمینه شبکه‌های بی سیم متحرک اختصاصی مانن ریکوچت و سرویسهای داده‌ای پرسرعت بر روی تلفنهای همراه، و شبکه‌های بی سیم ثابت انجام شده‌است. تلفنهای همراه پیشرفته مثل تلفن‌های همراه هوشمند (Smartphone) همگی با قابلیت اتصال به اینترنت از طریق شبکه تلفن عرضه می‌شوند. مرورگرهای وب مثل اپرا معمولاً نسخه‌ای برای این دستگاههای جیبی پیشرفته دارند.






آثار اجتماعی

اینترنت به دلیل خصوصیاتی چون قابلیت استفاده و دسترسی گسترده آن، اشکال کاملاً جدیدی از تعاملات، فعالیتها، و سازماندهی‌های اجتماعی را پدید آورده‌است. وبگاه‌های شبکه‌های اجتماعی چون فیس‌بوک، توییتر و مای‌اسپیس روشهای جدیدی برای معاشرت و تعامل خلق کرده‌اند. کاربران این سایتها قادرند اطلاعات گوناگونی به صفحات خود بیفزایند، علایق مشترکی را دنبال کنند و به دیگران مرتبط شوند. وبگاه‌هایی مثل لینکداین به پرورش ارتباطات حرفه‌ای و تجاری می‌پردازد. یوتیوب و فلیکر هم در زمینه ویدیوها و تصاویر کاربران تخصص دارند.

دهه اول سده بیست و یکم، شاهد پرورش اولین نسلی است که در شرایطی رندگی می‌کنند که اینترنت به گستردگی در دسترس می‌باشد. این مسایل و نگرانی‌هایی را به دنبال دارد از جمله مسئله حفظ حریم خصوصی و هویت و توزیع غیر مجاز مواردی که تحت قانون کپی رایت محافظت می‌شوند. این بومیان دیجیتال با انبوهی از مسایلی مواجه می‌شوند که در مورد نسلهای قبلی وجود نداشت.

اینترنت کاربرد جدیدی به عنوان بک ابزار سیاسی یافته‌است مه این منجر به سانسوراینترنت می‌شود. نمونه استفاده سیاسی از اینترنت، مبارزه انتخاباتی هاوارد دین در سال ۲۰۰۴ در ایالات متحده بود که به دلیل جمع‌آوری کمکهای مردمی از طریق اینترنت شایان توجه بود. بسیاری از گروههای سیاسی از اینترنت برای سازماندهی در انجام ماموریت خود استفاده می‌کنند. برخی از دولتها مانند ایران، کره شمالی، میانمار، چین وعربستان، آنچه را که مردم می‌توانند از طرق اینترنت ببینند، به ویژه در مورد مسایل سیاسی و مذهبی محدود می‌نمایند. این کار از طریق نرم‌افزارهایی که دامنه و محتوا را فیلتر می‌کنند صورت می‌پذیرد. در نروژ، دانمارک، فنلاند و سوئد، ارائه دهندگان اصلی خدمات اینترنت به صورت داوطلبانه و احتمالاً برای اجتناب از قانون شدن فیلترینگ، قبول کرده‌اند که دسترسی به سایتهایی که توسط مقامات مسوول لیست شده‌است را محدود نمایند. اگرچه قرار بر این است که این آدرسهای ممنوع شده تنها شامل وبگاههای هرزه نگاری کودکان باشد، اما محتوای این لیست مخفی است.در بسیاری از کشورها مانند ایالات متحده امریکا، اگرپه قوانینی در ممنوعیت پخش موارد دربردارنده هرزه نگاری کودک تصویب نموده‌اند اما استفاده از نرم افرارهای فیلترینگ را اجباری نکرده‌اند. نرم‌افزارهای تجاری و یا رایگان بسیاری تحت عنوان نرم‌افزار کنترل محتوا در دسترس هستند که کاربران از طریق آنها می‌توانند وبگاههای مستهجن را در رایانه شخصی و یا شبکه محلی مسدود نمود تا از دسترسی کودکان به مواد هرزه نگاری و یا خشونت نگاری جلو گیری نمود.

اینترنت از آغاز پیدایش همواره وسیله مناسبی برای فعالیتهای تفریحی بوده‌است. بسیاری از انجمن‌های اینترنتی بخشهایی برای بازی و ویدیوهای خنده دار و کارتونهای کوتاه در قالب انیمیشن‌های فلش(Flash) دارند. بیش از ۶ میلیون نفر در اینترنت از وب نوشت‌ها و تخته‌های پیام برای برقراری ارتباط استفاده می‌کنند. صنایع هرزه نگاری و قمار از اینترنت سود می‌جویند تا وبگاههایی بسازند که منبع کلان تبلیغات برای سایر وبگاهها می‌باشند. اگرچه بسیاری از دولتها برای محدود سازی استفاده این دو صنعت ازاینترنت تلاش کرده‌اند اما در جلوگیری از گسترش محبوبیت آنها چندان موفق نبوده‌اند.

یکی از فعالیتهای تفریحی اصلی در اینترنت، بازیهای چند نفره است. این شکل تفریح اجتماعاتی را بوجود می‌آورد که در آن افراد از هر سن و نژادی از دنیای بازیهای چندنفره کامپیوتری لذت می‌برند. اگرچه بازیهای برخط از سال ۱۹۷۰ وجود داشته‌اند، اما گونه مدرن این بازیها با خدمات اشتراکی مانند گیم‌اسپای و MPlayer آغاز شد. غیر مشترکین محدود به بازیهای خاص و یا زمان بازی خاص بودند. بسیاری از مردم از اینترنت برای دسترسی و بارگیری(download) موسیقی و فیلم و سایر آثار استفاده می‌کنند. این خدمات به هر دو صورت رایگان و پولی، با استفاده ازسرورهای مرکزی و یا فناوریهای نظیر-به-نظیر توزیع شده ارائه می‌شوند. برخی از این منابع توجه بیشتری نسبت به سایرین در زمینه حقوق مولفین اصلی نشان دادهاند.

بسیاری از مردم از اینترنت برای دسترسی به اخبار، پیش بینی آب وهوا، گزارشهای ورزشی و جستجوی مطالب در مورد علاقه‌مندیهای خود استفاده می‌کنند. آنها از گپ برخط، پیام رسان فوری و پست الکترونیک برای در تماس بودن با دوستان خود در سراسر دنیا و به شیوه‌ای شبیه به دوست مکاتبه‌ای که در قدیم رواج داشت، استفاده می‌کنند. اینترنت شاهد شمار رو به افزایش میزکارهای وب که در آن کاربران به فایلها و تنظیمات خود دسترسی پیدا می‌کنند، بوده‌است."کم‌کاری سایبری" (Cyberslacking) محل اتلاف جدی منابع سازمانهاست. کارمندان انگلیسی به طور میانگین ۵۷٪ از وقت خود را به وب گردی در حین کار می‌پردازند..

ارتباط اينترنتي ظاهراً مجال و امكان بيشتري به سوءِ تعبير، ابهام و اشتباه و سوءِ استفاده مي دهد تا شكل هاي سنتي تر ارتباطات:
اين مسئله در بطن ماهيت ارتباط انساني نهفته است. ما تصور مي كنيم كه ارتباط انساني محصول ذهن است، اما پيكر ها هستند كه اين كار را انجام مي دهند: چهره ها تكان مي خورند، صداها به ارتعاش در مي آيند، پيكرها مي جنبند، دست ها ادا و اشاره مي كنند... در اينترنت ذهن حضور دارد اما بدن غايب است. گيرندگان پيام ها هيچ سرنخي براي درك و شناخت شخصيت و خلق و خوي فرستنده ندارند، و فقط مي توانند حدس بزنند كه چرا اين پيام فرستاده شده، معناي آن چيست و چه پاسخي بايد به آن داد. اعتماد عملا از صحنه خارج مي شود. اين كار مالامال از بيم و خطر است. (Locke 2000)






تاثیرات ذهنی

بر روی آثار اینترنت بر مغز انسان مطالعات زیادی انجام شده‌است. نیکلاس کار(به انگلیسی: Nicholas Carr) ادعا می‌کند که اینترنت تفکر عمیق را که عامل خلاقیت واقعی است کاهش می‌دهد. او همچنین می‌گوید که پیوندهای فرامتن و تحریک بیش از حد، به این معنی است که مغز باید بیشتر توجهش را بر روی تصمیمات کوتاه متمرکز کند. او همچنین بیان می‌کند که اینترنت مغز را غرق در اندیشه می‌کند که باعث آسیب رسیدن به حافظه بلند مدت می‌گردد. شمار فراوان محرک‌ها در اینترنت منجر به بار شناختی(Cognitive Load) سنگینی برای مغز می‌شود که یادآوری هرچیزی را مشکل می‌سازد.

استیون پینکر (به انگلیسی: Steven Pinker)، روانشناس، نظری مخالف دارد. او به این نکته اشاره می‌کند که افراد بر روی آنچه انجام می‌دهند کنترل دارند وبنابراین این پژوهش و استدلال هرگز طبیعت انسان را در نظر نداشته‌است. او می‌گوید "تجربه ظرفیتهای پردازش اطلاعات مغز را عوض نمی‌کند" و ادعا می‌کند که اینترنت باعث باهوشتر شدن انسانها شده‌است.






نکات حقوقی و اخلاقی

هم اکنون نگرانی عمومی در مورد مطالب موجود در اینترنت وجود دارد. بعضی از جدال آمیزترین آنها تخلف در حق نشر، جعل هویت و مکالمه تنفر آمیز هستند که وجود دارند و قانونی کردن آنها مشکل است.









تاریخ اینترنت

اتحاد جماهیر شوروی آن زمان موشکی با نام «اسپونیک» (Spotnik) را به فضا می‌فرستد و نشان می‌دهد دارای قدرتی است که می‌تواند شبکه‌های ارتباطی آمریکا را توسط موشک‌های بالستیک و دوربرد خود از بین ببرد. آمریکایی‌ها در پاسخگویی به این اقدام روس‌ها، موسسه پروژه‌های تحقیقی پیشرفته “ARPA” را به‌وجود آوردند. هدف از تاسیس چنین موسسه‌ای پژوهش و آزمایش برای پیدا کردن روشی بود که بتوان از طریق خطوط تلفنی، کامپیوترها را به هم مرتبط نمود. به طوری که چندین کاربر بتوانند از یک خط ارتباطی مشترک استفاده کنند. در اصل شبکه‌ای بسازند که در آن داده‌ها به صورت اتوماتیک بین مبدا و مقصد حتی در صورت از بین رفتن بخشی از مسیرها جابه‌جا و منتقل شوند. در اصل هدف “ARPA” ایجاد یک شبکه اینترنتی نبود و فقط یک اقدام احتیاطی در مقابل حمله احتمالی موشک‌های اتمی دوربرد بود. هر چند اکثر دانش امروزی ما درباره شبکه به‌طور مستقیم از طرح آرپانت “ARPPA NET” گرفته شده‌است. شبکه‌ای که همچون یک تار عنکبوت باشد و هر کامپیوتر ان از مسیرهای مختلف بتواند با همتایان خود ارتباط دااشته باشد واگر اگر یک یا چند کامپیوتر روی شبکه یا پیوند بین انها از کار بیفتادبقیه باز هم بتوانستند از مسیرهای تخریب نشده با هم ارتباط بر قرار کنند.

این ماجرا با وجودی که بخشی از حقایق به‌وجود آمدن اینترنت را بیان می‌کند اما نمی‌تواند تمام واقعیات مربوط به آن را تشریح کند. باید بگوییم افراد مختلفی در تشکیل اینترنت سهم داشته‌اند آقای “Paul Baran” یکی از مهمترین آنهاست. آقای باران که در دوران جنگ سرد زندگی می‌کرد می‌دانست که شبکه سراسری تلفن آمریکا توانایی مقابله با حمله اتمی شوروی سابق را ندارد. مثلاً اگر رییس جمهور وقت آمریکا حمله اتمی متقابل را دستور دهد، باید از یک شبکه تلفنی استفاده می‌کرد که قبلاً توسط روس‌ها منهدم شده بود. در نتیجه طرح یک سیستم مقاوم در مقابل حمله اتمی روس‌ها ریخته شد.آقای باران (Baran) تشکیل و تکامل اینترنت را به ساخت یک کلیسا تشبیه کرد و معتقد بود، طی سال‌های اخیر هر کس سنگی به پایه‌ها و سنگ‌های قبلی بنا اضافه می‌کند و انجام هر کاری وابسته به کارهای انجام شده قبلی است. بنابراین نمی‌توان گفت، کدام بخش از کار مهمترین بخش کار بوده‌است و در کل پیدایش اینترنت نتیجه کار و تلاش گروه کثیری از دانشمندان است. داستان پیدایش اینترنت با افسانه و واقعیت در هم آمیخته شده‌است.

در اوایل دهه ۶۰ میلادی آقای باران طی مقالاتی پایه کار اینترنت امروزی را ریخت. اطلاعات و داده‌ها به صورت قطعات و بسته‌های کوچکتری تقسیم و هر بسته با آدرسی که به آن اختصاص داده می‌شود به مقصد خاص خود فرستاده می‌شود. به این ترتیب بسته‌ها مانند نامه‌های پستی می‌توانند از هر مسیری به مقصد برسند. زیرا آنها شامل آدرس فرستنده و گیرنده هستند و در مقصد بسته‌ها مجدداً یکپارچه می‌شوند و به صورت یک اطلاعات کامل درمی‌آیند.

آقای باران (Baran) طی مقالاتی اینچنینی ساختمان و ساختار اینترنت را پیش‌گویی کرد. او از کار سلول‌های مغزی انسان به عنوان الگو استفاده کرد، او معتقد بود: وقتی سلول‌های مغزی از بین بروند، شبکه عصبی از آنها دیگر استفاده نمی‌کند و مسیر دیگری را در مغز انتخاب می‌کند. از دیدگاه وی این امکان وجود دارد که شبکه‌ای با تعداد زیادی اتصالات برای تکرار ایجاد شوند تا در صورت نابودی بخشی از آن، همچنان به صورت مجموعه‌ای به هم پیوسته کار کند. تا نیمه دهه ۶۰ میلادی کسی به نظرات او توجه‌ای نکرد. تا اینکه در سال ۱۹۶۵ نیروی هوایی آمریکا و«آزمایشگاه‌های بل» به نظرات او علاقه‌مند شدند و پنتاگون با سرمایه‌گذاری در طراحی و ساخت شبکه‌ای براساس نظریات او موافقت کرد.

ولی آقای باران (Baran) بنابر دلایلی حاضر با همکاری با نیروی هوایی آمریکا نشد. در این میان دانشمندی با نام تیلور (Tailon) وارد موسسه آرپا (ARPA) شد. او مستقیماً به آقای هرتسفلد رییس موسسه پیشنهاد کرد: (ARPA) آرپا هزینه ایجاد یک شبکه آزمایشی کوچک با حداقل چهار گره را تامین کند که بودجه آن بالغ بر یک میلیون دلار می‌شد. با این پیشنهاد تیلور تجربه‌ای را آغاز کرد که منجر به پیدایش اینترنت امروزی شد. او موفق شد در سال ۱۹۶۶، دو کامپیوتر را در شرق و غرب آمریکا به هم متصل کند. با این اتصال انقلابی در نحوه صدور اطلاعات در دنیای ارتباطات رخ داد که نتیجه آن را امروز همگی شاهد هستیم. این شبکه به بسته‌هایی (packet) از داده‌ها که به وسیله کامپیوترهای مختلف ارسال می‌شدند اتکا داشت. پس از انکه ازمایشها سودمندی انرا مشخص کردند سایر بخش‌های دولتی و دانشگاهها پژوهشی تمایل خود را به وصل شدن به ان اعلام کردند . ارتباطات الکترونیکی به صورت روشی موثر برای دانشمندان و دیگران به منظور استفاده مشترک از داده‌ها در امد. در همان زمان که ARPAnet در حال رشد بود تعدادی شبکه پوشش محلی (LAN) در نقاط مختلف آمریکا به وجود امد. مدیران LANها نیز به وصل کردن کامپیوترهای شبکه‌های خود به شبکه‌های بزرگتر اقدام کردند . پروتوکل اینترنت ARPAnet IP زبان استاندارد حکمفرما برای برقراری ارتباط کامپیوترهای شبکه‌های مختلف به یکدیگر شد.تاریخ تولد اینترنت به طور رسمی اول سپتامبر ۱۹۶۹ اعلام شده‌است. زیرا که اولین “IMP” در دانشگاه “UCLA” واقع در سانتاباربارا در این تاریخ بارگذاری شده‌است.

از اوایل دهه ۱۹۹۰ رشد استفاده از اینترنت به صورت تصاعدی افزایش یافت . یکی از علل چنین استقبالی ابزار جستجویی مانند Gopher و archie بوده‌است اما اینها در سال ۱۹۹۱ تحت تاثیر word wide web قرار گرفتند که به وسیله CERN یا ازمایشگاه فیزیک هسته‌ای اروپا ساخته شد . با ان که اینترنت از ابتدا طوری بود که مبادله اطلاعات برای تازه واردان بسیار ساده باشد. بزرگترین جهش در وب در سال ۱۹۹۳ با عرضه نرم‌افزار موزاییک mosaic که نخستین برنامه مرورگر وب گرافیکی بود به وجود امد. برنامه موزاییک محصول تلاش دانشجویان و استادان بخش "مرکز ملی کاربردهای ابر کامپیوتر " در دانشگاه ایلینویز آمریکا بود. برای نخستین بار موزاییک امکانات اشاره و کلیک (به وسیله موش) را فراهم کرد. کاربران می‌توانستند صفحات وب (web page) یا مجموعه‌ای از متن و گرافیک را کنار هم بگذارند تا هر کسی که میخواست انها را بتواند روی اینترنت ببیند. وقتی با موش روی کلمه‌ها یا تصاویر خاصی که hyper link نامیده می‌شد کلیک می‌کردند برنامه موزاییک به طور خود کار یک صفحه دیگر باز می‌کرد که به کلمه یا تصویر خاص و کلیک شده اختصاص داشت. بهترین بخش این سیستم انجا بود که hyper linkها می‌توانستند به صفحاتی روی همان کامپیوتر یا هر کامپیوتر دیگر اینترنت با خدمات وب اشاره کنند. صفحات وب هر روز متولد می‌شدند و مفهوم موج سواری یا surfing روی وب متولد شد. اواسط سال ۱۹۹۴ سه میلیون کامپیوتر به اینترنت وصل شده بود و در ان هنگام اجرای عملیات اهسته نشده بود. صفحات جدید وب که شامل همه چیز از اسناد دولتی تا مدارک شرکت‌ها و مدل‌های جدید لباس بود در سراسر دنیا چندین برابر شد . موزاییک و جانشینان ان مانند navigator محصول شرکت " نت اسکیپ " اینترنت را از قلمرو علمی به میان مردم اوردند. طبق اخرین امار ۵۱ درصد کاربران بعد از سال ۱۹۹۵ وارد این محیط شده‌اند. میلیون‌ها انسانی که از اینترنت استفاده می‌کنند نیازی ندارند که نکات فنی مانند TCP/IP را بدانند . امروزه شرکتهای خدمات دهنده اینترنت یا ISP این کار را به عهده دارند.رشد روز افزون ان و ساده تر شدن استفاده ان همچنان ادامه دارد . هر چه تعداد مردم بیشتری به اینترنت رجوع کنند تعداد شرکت‌های سازنده برنامه‌های اینترنت بیشتر می‌شود.با انکه بعضی از عاشقان اینترنت ان را نوعی شیوه زندگی می‌دانند. در نظر بیشتر کاربران منبع سرگرمی اطلاعات است ولی بیشترین مصرف ان پست الکترونیکی یا همان email است که یکی از ابزارهای ارتباطی کار امد به شمار می‌رود. پیامها از کامپیوتری به کامپیوتر دیگر با سرعت پرواز می‌کنند و منتظر میمانند تا شخص فرصت خواندن انها را پیدا کند . وب امکانات خوبی برای کپی از نرم‌افزارهای مجاز از لحاظ کپی فراهم میسازد. وقتی که می‌بینیم که در مدت کوتاهی اینترنت به چنین رشدی نایل آمده است، مطمئناً دشوار خواهد بود که آینده او را پیش بینی کنیم. طبق نظر کارشناسان ماهانه ۱۰ درصد به تعداد کاربران اینترنت افزوده می‌شود ولی تعداد دقیق کاربران که روزانه از آن استفاده می‌کنند مشخص نیست. هرچند که پاره‌ای از کارشناسان تعداد آنها را تا ۹۰۰ میلیون نفر حدس می‌زنند. تعداد رسمی کاربران اینترنتی را در سال ۲۰۰۰ کارشناسان ۵۰۰ میلیون نفر اعلام کرده بودند.

قطعاً در سال‌های آینده تحولات شگرفی را در زمینه شبکه‌های اینترنتی شاهد خواهیم بود. به‌وسیله اینترنت انسان به راه‌های جدیدی دست پیدا کرد. در کنار این شانس جدید توسط اینترنت، باید بگوییم خطراتی نیز در رابطه با سیاست و اقتصاد و علم به دنبال خواهد داشت. فرم امروزی اینترنت مدیون همکاری تمام کاربران اینترنت در سرتاسر گیتی است که با این تصور که اطلاعات موجود در سطح جهان را به راحتی با یکدیگر مبادله کنند. این تصوری بود که آقای باران(Baran) از اینترنت داشت و امیدواریم در آینده نیز تکامل اینترنت در این مسیر باشد.







رایانه
رایانه یا کامپیوتر (به انگلیسی: computer) ماشینی است که از آن برای پردازش اطلاعات استفاده می‌شود.






نام

در زبان انگلیسی «کامپیوتر» به دستگاه خودکاری می‌گفتند که محاسبات ریاضی را انجام می‌داد. بر پایهٔ «ریشه‌یابی Barnhart Concise» واژهٔ کامپیوتر در سال ۱۶۴۶ به زبان انگلیسی وارد گردید که به معنی «شخصی که محاسبه می‌کند» بوده‌است و سپس از سال ۱۸۹۷ به ماشین‌های محاسبه مکانیکی گفته می‌شد. در هنگام جنگ جهانی دوم «کامپیوتر» به زنان نظامی انگلیسی و آمریکایی که کارشان محاسبه مسیرهای شلیک توپ‌های بزرگ جنگی به وسیله ابزار مشابهی بود، اشاره می‌کرد.

البته در اوایل دهه ۵۰ میلادی هنوز اصطلاح ماشین حساب (computing machines) برای معرفی این ماشین‌ها به‌کار می‌رفت. پس از آن عبارت کوتاه‌تر کامپیوتر (computer) به‌جای آن به‌کار گرفته شد. ورود این ماشین به ایران در اوائل دهه ۱۳۴۰ بود و در فارسی از آن زمان به آن «کامپیوتر» می‌گفتند. واژه رایانه در دو دهه اخیر در فارسی رایج شده است.

برابر این واژه در زبان‌های دیگر حتماً همان واژه زبان انگلیسی نیست. در زبان فرانسوی واژه "ordinateur"، که به معنی «سازمان‌ده» یا «ماشین مرتب‌ساز» است، به‌کار می‌رود. در اسپانیایی "ordenador" با معنایی مشابه استفاده می‌شود، همچنین در دیگر کشورهای اسپانیایی زبان computadora بصورت انگلیسی‌مآبانه‌ای ادا می‌شود. در پرتغالی واژه computador به‌کار می‌رود که از واژه computar گرفته شده و به معنای «محاسبه کردن» می‌باشد. در ایتالیایی واژه "calcolatore" که معنای ماشین حساب است بکار می‌رود که بیشتر روی ویژگی حسابگری منطقی آن تاکید دارد. در سوئدی رایانه "dator" خوانده می‌شود که از "data" (داده‌ها) 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»).






معنای واژهٔ فارسی رایانه

واژهٔ رایانه از مصدر رایانیدن ساخته شده که در فارسی میانه به شکلِ rāyēnīdan و به معنای «سنجیدن، سبک و سنگین کردن، مقایسه کردن» یا «مرتّب کردن، نظم بخشیدن و سامان دادن» بوده‌است. این مصدر در زبان فارسی میانه یا همان پهلوی کاربرد فراوانی داشته و مشتق‌های زیادی نیز از آن گرفته شده بوده است. برایِ مصدر رایانیدن/ رایاندن در فرهنگ واژه دهخدا چنین آمده:







رایاندن
دَ (مص) رهنمائی نمودن به بیرون. هدایت کردن. (ناظم الاطباء).

شکلِ فارسی میانهٔ این واژه rāyēnīdan بوده و اگر می‌خواسته به فارسی نو برسد به شکل رایانیدن/ رایاندن درمی‌آمده. (بسنجید با واژه‌یِ فارسیِ میانه‌یِ āgāhēnīdan که در فارسیِ نو آگاهانیدن/ آگاهاندن شده‌است).

این واژه از ریشه‌یِ فرضیِ ایرانیِ باستانِ –radz* است که به معنایِ «مرتّب کردن» بوده. این ریشه به‌صورتِ –rad به فارسیِ باستان رسیده و به شکلِ rāy در فارسیِ میانه (پهلوی) به‌کار رفته. از این ریشه ستاک‌هایِ حالِ و واژه‌هایِ زیر در فارسیِ میانه و نو به‌کار رفته‌اند:

-ā-rādz-a*یِ ایرانیِ باستان> -ā-rāy ِ فارسی میانه که در واژه‌یِ آرایشِ فارسیِ نو دیده می‌شود.
-pati-rādz-a*یِ ایرانیِ باستان> -pē-rāy ِ فارسی میانه که در واژه‌یِ پیرایشِ فارسیِ نو دیده می‌شود؛ و
-rādz-ta*یِ ایرانیِ باستان> rāst ِ فارسی میانه که در واژه‌یِ راستِ فارسیِ نو دیده می‌شود.

این ریشه‌یِ ایرانی از ریشه‌یِ هندواروپاییِ -reĝ* به معنایِ «مرتّب کردن و نظم دادن» آمده‌است. از این ریشه در

هندی rāj-a به معنیِ «هدایت‌کننده، شاه» (یعنی کسی که نظم می‌دهد)؛
لاتینی rect-us به معنیِ «راست، مستقیم»،
فرانسه di-rect به معنیِ «راست، مستقیم»،
آلمانی richt به معنیِ «راست، مستقیم کردن» و
انگلیسی right به معنیِ «راست، مستقیم، درست»

برجای مانده‌است.

در فارسیِ نو پسوندِ -ـه (= /e/ در فارسی رسمی ایران و /a/ در فارسی رسمی افغانستان و تاجیکستان) را به ستاکِ حالِ فعل‌ها می‌چسبانند تا نامِ ابزارِ آن فعل‌ها به‌دست آید (البته با این فرمول مشتق‌های دیگری نیز ساخته می‌شود، امّا در اینجا تنها نامِ ابزار مدِّ نظر است)؛ برای نمونه از

مالـ- (یعنی ستاکِ حالِ مالیدن) + -ـه، ماله «ابزار مالیدنِ سیمان و گچِ خیس»
گیر- (یعنی ستاکِ حالِ گرفتن) + -ـه، گیره «ابزار گرفتن»
پوشـ- (یعنی ستاکِ حالِ پوشیدن) + -ـه، پوشه «ابزار پوشیدن» (خود را جایِ کاغذهایی بگذارید که پوشه را می‌پوشند!)
رسانـ- (یعنی ستاکِ حالِ رساندن) + -ـه، رسانه «ابزار رساندنِ اطّلاعات و برنامه‌هایِ دیداری و شنیداری»

حاصل می‌گردد.

در فارسیِ نو پسوندِ -ـه (= e- یا همان a-) را به ستاکِ حالِ "رایانیدن" یعنی رایانـ- چسبانده‌اند تا نامِ ابزارِ این فعل ساخته شود؛ یعنی "رایانه" به معنایِ «ابزارِ نظم بخشیدن و سازماندهی (ِ داده‌ها)» است.

سازندگان این واژه به واژه‌یِ فرانسویِ این مفهوم، یعنی ordinateurتوجّه داشته‌اند که در فرانسه از مصدرِ ordre«ترتیب و نظم دادن و سازمان بخشیدن» ساخته شده. به هرحال، معنادهیِ واژه‌یِ رایانه برایِ این دستگاه جامع‌تر و رساتر از کامپیوتر است. یادآور می‌شود که computerبه معنایِ «حسابگر» یا «مقایسه‌گر» است، حال آن‌که کارِ این دستگاه براستی فراتر از "حساب کردن" است.






تاریخچه

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 به ذکر است که کاربرد واژهٔ رایانه آنالوگ در علوم مختلف بیش از این است که به چرتکه و خطکش محاسبه محدود شود. به طور مثال در علوم الکترونیک، مخابرات و کنترل روشی برای محاسبه مشتق و انتگرال توابع ریاضی و معادلات دیفرانسیل توسط تقویت کننده‌های عملیاتی، مقاومت، سلف و خازن متداول است که به مجموعهٔ سیستم مداری «رایانهٔ قیاسی» (آنالوگ) گفته می‌شود. 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 رقمی (دیجیتال)» یاد می‌شد تا آن‌ها را از انواع «رایانه قیاسی» جدا سازند.

به تصریح دانشنامه انگلیسی ویکی‌پدیا، بدیع‌الزمان ابوالعز بن اسماعیل بن رزاز جَزَری (درگذشتهٔ ۶۰۲ ق.) یکی از نخستین ماشین‌های اتوماتا را که جد رایانه‌های امروزین است، ساخته بوده‌است. این مهندس مکانیک مسلمان از دیاربکر در شرق آناتولی بوده‌است. رایانه یکی از دو چیز برجسته‌ای است که بشر در سدهٔ بیستم اختراع کرد. دستگاهی که بلز پاسکال در سال ۱۶۴۲ ساخت اولین تلاش در راه ساخت دستگاه‌های محاسب خودکار بود. پاسکال آن دستگاه را که پس از چرتکه دومیت ابزار ساخت بشر بود، برای یاری رساندن به پدرش ساخت. پدر وی حسابدار دولتی بود و با کمک این دستگاه می‌توانست همه اعدادشش رقمی را با هم جمع و تفریق کند.

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. همزمان در انگلستان ساموئل مورلند در سال ۱۶۷۳ دستگاهی ساخت که جمع و تفریق و ضرب می‌کرد.

در سدهٔ هجدهم میلادی هم تلاش‌های فراوانی برای ساخت دستگاه‌های محاسب خودکار انجام شد که بیشترشان نافرجام بود. سرانجام در سال ۱۸۷۵ میلادی استیفن بالدوین نخستین دستگاه محاسب را که هر چهار عمل اصلی را انجام می‌داد، به نام خود ثبت کرد.

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 برروی عددها انجام دهد، قبلا برنامه‌شان به دستگاه داده شده باشد. قرار بود عددها و درخواست عملیات برروی آن‌ها به یاری کارت‌های سوراخ‌دار وارد شوند. بابیچ در سال ۱۸۷۱ مرد و ساخت این دستگاه هم به پایان نرسید.

کارهای بابیچ به فراموشی سپرده شد تا این که در سال ۱۹۴۳ و در بحبوحه جنگ جهانی دوم دولت آمریکا طرحی سری برای ساخت دستگاهی را آغاز کرد که بتواند مکالمات رمزنگاری‌شدهٔ آلمانی‌ها را رمزبرداری کند. این مسئولیت را شرکت آی‌بی‌ام و دانشگاه هاروارد به عهده گرفتند که سرانجام به ساخت دستگاهی به نام ASCC در سال ۱۹۴۴ انجامید. این دستگاه پنج تنی که ۱۵ متر درازا و ۲٫۵ متر بلندی داشت، می‌توانست تا ۷۲ عدد ۲۴ رقمی را در خود نگاه دارد و با آن‌ها کار کند. دستگاه با نوارهای سوراخدار برنامه‌ریزی می‌شد و همهٔ بخش‌های آن مکانیکی یا الکترومکانیکی بود.






تعریف داده و اطلاعات

داده به آن دسته از ورودی‌های خام گفته می‌شود که برای پردازش به رایانه ارسال می‌شوند.

به داده‌های پردازش شده اطّلاعات می‌گویند.






رایانه‌ها چگونه کار می‌کنند؟

از زمان رایانه‌های اولیه که در سال ۱۹۴۱ ساخته شده بودند تا کنون 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 جمعا I/O نامیده می‌شود). این بخش‌ها توسط اتصالات داخلی سیمی به نام گذرگاه (bus) با یکدیگر در پیوند هستند.






حافظه

در این سامانه، حافظه بصورت متوالی شماره گذاری شده در خانه‌ها است، هرکدام محتوی بخش کوچکی از داده‌ها می‌باشند. داده‌ها ممکن است دستورالعمل‌هایی باشند که به رایانه می‌گویند که چه کاری را انجام دهد باشد. خانه ممکن است حاوی اطلاعات مورد نیاز یک دستورالعمل باشد. اندازه هر خانه، وتعداد خانه‌ها، در رایانهٔ مختلف متفاوت است، همچنین فناوری‌های بکاررفته برای اجرای حافظه نیز از رایانه‌ای به رایانه دیگر در تغییر است (از بازپخش‌کننده‌های الکترومکانیکی تا تیوپ‌ها و فنرهای پر شده از جیوه و یا ماتریس‌های ثابت مغناطیسی و در آخر ترانزیستورهای واقعی و مدار مجتمع‌ها با میلیون‌ها فیوز نیمه هادی یا MOSFETهایی با عملکردی شبیه ظرفیت خازنی روی یک تراشه تنها).






پردازش

واحد محاسبه و منطق یا ALU دستگاهی است که عملیات پایه مانند چهار عمل اصلی حساب (جمع و تفریق و ضرب و تقسیم)، عملیات منطقی (و، یا، نقیض)، عملیات قیاسی (برای مثال مقایسه دو بایت برای شرط برابری) و دستورات انتصابی برای مقدار دادن به یک متغیر را انجام می‌دهد. این واحد جائیست که «کار واقعی» در آن صورت می‌پذیرد.

البته CPUها به دو دسته کلی RISC و CISC تقسیم بندی می‌شوند. نوع اول پردازش‌گرهای مبتنی بر اعمال ساده هستند و نوع دوم پردازشگرهای مبتنی بر اعمال پیچیده می‌باشند. پردازشگرهای مبتنی بر اعمال پیچیده در واحد محاسبه و منطق خود دارای اعمال و دستوراتی بسیار فراتر از چهار عمل اصلی یا منطقی می‌باشند. تنوع دستورات این دسته از پردازنده‌ها تا حدی است که توضیحات آن‌ها خود می‌تواند یک کتاب با قطر متوسط ایجاد کند. پردازنده‌های مبتنی بر اعمال ساده اعمال بسیار کمی را پوشش می‌دهند و در حقیقت برای برنامه‌نویسی برای این پردازنده‌ها بار نسبتاً سنگینی بر دوش برنامه‌نویس است. این پردازنده‌ها تنها حاوی ۴ عمل اصلی و اعمال منطقی ریاضی و مقایسه‌ای به علاوه چند دستور بی‌اهمیت دیگر می‌باشند. هرچند ذکر این نکته ضروری است که دستورات پیچیده نیز از ترکیب تعدادی دستور ساده تشکیل شده‌اند و برای پیاده‌سازی این دستورات در معماری‌های مختلف از پیاده‌سازی سخت‌افزاری (معماری CISC) و پیاده‌سازی نرم‌افزاری (معماری RISC) استفاده می‌شود.

(قابل ذکر است پردازنده‌های اینتل از نوع پردازنده مبتنی بر اعمال پیچیده می‌باشند.)

واحد کنترل همچنین این مطلب را که کدامین بایت از حافظه حاوی دستورالعمل فعلی اجرا شونده‌است را تعقیب می‌کند، سپس به واحد محاسبه و منطق اعلام می‌کند که کدام عمل اجرا و از حافظه دریافت شود و نتایج به بخش اختصاص داده شده از حافظه ارسال گردد. بعد از یک بار عمل، واحد کنترل به دستورالعمل بعدی ارجاع می‌کند (که معمولاً در خانه حافظه بعدی قرار دارد، مگر اینکه دستورالعمل جهش دستورالعمل بعدی باشد که به رایانه اعلام می‌کند دستورالعمل بعدی در خانه دیگر قرار گرفته‌است).






ورودی/خروجی

بخش ورودی/خروجی (I/O) این امکان را به رایانه می‌دهد تا اطلاعات را از جهان بیرون تهیه و نتایج آن‌ها را به همان جا برگرداند. محدوده فوق العاده وسیعی از دستگاه‌های ورودی/خروجی وجود دارد، از خانواده آشنای صفحه‌کلیدها، نمایشگرها، نَرم‌دیسک گرفته تا دستگاه‌های کمی غریب مانند رایابین‌ها (webcams). (از سایر ورودی/خروجی‌ها می‌توان موشواره mouse، قلم نوری، چاپگرها (printer)، اسکنرها، انواع لوح‌های فشرده(CD, DVD) را نام برد).

چیزی که تمامی دستگاه‌های عمومی در آن اشتراک دارند این است که آن‌ها رمزکننده اطلاعات از نوعی به نوع دیگر که بتواند مورد استفاده سیستم‌های رایانه دیجیتالی قرار گیرد، هستند. از سوی دیگر، دستگاه‌های خروجی آن اطلاعات به رمز شده را رمزگشایی می‌کنند تا کاربران آن‌ها را دریافت نمایند. از این رو یک سیستم رایانه دیجیتالی یک نمونه از یک سامانه داده‌پردازی می‌باشد.






دستورالعمل‌ها

هر رایانه تنها دارای یک مجموعه کم تعداد از دستورالعمل‌های ساده و تعریف شده می‌باشد. از انواع پرکاربردشان می‌توان به دستورالعمل «محتوای خانه ۱۲۳ را در خانه ۴۵۶ کپی کن!»، «محتوای خانه ۶۶۶ را با محتوای خانه ۰۴۲ جمع کن، نتایج را در خانه ۰۱۳ کن!»، «اگر محتوای خانه ۹۹۹ برابر با صفر است، به دستورالعمل واقع در خانه ۳۴۵ رجوع کن!».

دستورالعمل‌ها در داخل رایانه بصورت 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 (تفسیرگرها (interpreters) یا همگردان‌ها (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 بجای دستورالعمل‌های ویژه ماشین استفاده می‌کنند.






معماری‌ها

در رایانه‌های معاصر واحد محاسبه و منطق را به همراه واحد کنترل در یک مدار مجتمع که واحد پردازشی مرکزی (CPU) نامیده می‌شود، جمع نموده‌اند. عموما، حافظه رایانه روی یک مدار مجتمع کوچک نزدیک CPU قرار گرفته. اکثریت قاطع بخش‌های رایانه تشکیل شده‌اند از سامانه‌های فرعی (به عنوان نمونه، منبع تغذیه رایانه) و یا دستگاه‌های ورودی/خروجی.

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

کارایی رایانه‌ها بنا به تئوری کاملاً درست است. رایانه داده‌ها و دستورالعمل‌ها را از حافظه‌اش واکشی (fetch) می‌کند. دستورالعمل‌ها اجرا می‌شوند، نتایج ذخیره می‌شوند، دستورالعمل بعدی واکشی می‌شود. این رویه تا زمانی که رایانه خاموش شود ادامه پیدا می‌کند. واحد پردازنده مرکزی در رایانه‌های شخصی امروزی مانند پردازنده‌های شرکت ای-ام-دی و شرکت اینتل از معماری موسوم به خط لوله استفاده می‌شود و در زمانی که پردازنده در حال ذخیره نتیجه یک دستور است مرحله اجرای دستور قبلی و مرحله واکشی دستور قبل از آن را آغاز می‌کند. همچنین این رایانه‌ها از سطوح مختلف حافظه نهانگاهی استفاده می‌کنند که در زمان دسترسی به حافظه اصلی صرفه‌جویی کنند.






برنامه‌ها

برنامه رایانه‌ای فهرست‌های بزرگی از دستورالعمل‌ها (احتمالاً به همراه جدول‌هائی از داده) برای اجرا روی رایانه هستند. خیلی از رایانه‌ها حاوی میلیون‌ها دستورالعمل هستند، و بسیاری از این دستورها به تکرار اجرا می‌شوند. یک رایانه شخصی نوین نوعی (درسال ۲۰۰۳) می‌تواند در ثانیه میان ۲ تا ۳ میلیارد دستورالعمل را پیاده نماید. رایانه‌ها این مقدار محاسبه را صرف انجام دستورالعمل‌های پیچیده نمی‌کنند. بیشتر میلیون‌ها دستورالعمل ساده را که توسط اشخاص باهوشی «برنامه نویسان» در کنار یکدیگر چیده شده‌اند را اجرا می‌کنند. برنامه‌نویسان خوب مجموعه‌هایی از دستورالعمل‌ها را توسعه می‌دهند تا یکسری از وظایف عمومی را انجام دهند (برای نمونه، رسم یک نقطه روی صفحه) و سپس آن مجموعه دستورالعمل‌ها را برای دیگر برنامه‌نویسان در دسترس قرار می‌دهند. (اگر مایلید «یک برنامه‌نویس خوب» باشید به این مطلب مراجعه نمایید.)

رایانه‌های امروزه، قادرند چندین برنامه را در آن واحد اجرا نمایند. از این قابلیت به عنوان چندکارگی (multitasking) نام برده می‌شود. در واقع، CPU یک رشته دستورالعمل‌ها را از یک برنامه اجرا می‌کند، سپس پس از یک مقطع ویژه زمانی دستورالعمل‌هایی از یک برنامه دیگر را اجرا می‌کند. این فاصله زمانی اکثرا به‌عنوان یک برش زمانی (time slice) نام برده می‌شود. این ویژگی که CPU زمان اجرا را بین برنامه‌ها تقسیم می‌کند، این توهم را بوجود می‌آورد که رایانه هم‌زمان مشغول اجرای چند برنامه‌است. این شبیه به چگونگی نمایش فریم‌های یک فیلم است، که فریم‌ها با سرعت بالا در حال حرکت هستند و به نظر می‌رسد که صفحه ثابتی تصاویر را نمایش می‌دهد. سیستم‌عامل همان برنامه‌ای است که این اشتراک زمانی را بین برنامه‌های دیگر تعیین می‌کند.






سیستم‌عامل

کامپیوتر همیشه نیاز دارد تا برای بکار انداختنش حداقل یک برنامه روی آن در حال اجرا باشد. تحت عملکردهای عادی این برنامه همان سیستم‌عامل یا OS که مخفف واژه‌های Operating System است. سیستم یا سامانه عامل بر اساس پیشفرض‌ها تصمیم می‌گیرد که کدام برنامه برای انجام چه وظیفه‌ای اجرا شود، چه زمان، از کدام منابع (مثل حافظه، ورودی/خروجی و...) استفاده شود. همچنین سیستم‌عامل یک لایه انتزاعی بین سخت‌افزار و برنامه‌های دیگر که می‌خواهند از سخت‌افزار استفاده کنند، می‌باشد، که این امکان را به برنامه نویسان می‌دهد تا بدون اینکه جزئیات ریز هر قطعه الکترونیکی از سخت‌افزار را بدانند بتوانند برای آن قطعه برنامه‌نویسی نمایند. 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 روشهای خاص بطور مثال به چند بخش تقسیم نمودن مساله یا روشهای متداول دیگر از رخ دادن این خطا تا حد امکان جلوگیری نمود. از جمله سیستم عامل‌های امروزی می‌توان به مایروسافت ویندوز، مکینتاش اپل و لینوکس و بی اس دی اشاره کرد.






کاربردهای رایانه

نخستین رایانه‌های رقمی، با قیمت‌های زیاد و حجم بزرگشان، در اصل محاسبات علمی را انجام می‌دادند، انیاک یک رایانهٔ قدیمی ایالات متحده اصولاً طراحی شده تا محاسبات پرتابه‌ای توپخانه و محاسبات مربوط به جدول چگالی نوترونی را انجام دهد. (این محاسبات بین دسامبر ۱۹۴۱ تا ژانویه ۱۹۴۶ روی حجمی بالغ بر یک میلیون کارت پانچ انجام پذیرفت! که این خود طراحی و سپس تصمیم نادرست بکارگرفته شده را نشان می‌دهد) بسیاری از ابررایانه‌های امروزی صرفاً برای کارهای ویژهٔ محاسبات جنگ‌افزار هسته‌ای استفاده می‌گردد.

CSIR Mk I نیز که نخستین رایانه استرالیایی بود برای ارزیابی میزان بارندگی در کوه‌های اسنوئی (Snowy)این کشور بکاررفت، این محاسبات در چارچوب یک پروژه عظیم تولید برقابی انجام گرفت.

برخی رایانه‌ها نیز برای انجام رمزگشایی بکارگرفته می‌شد، برای مثال Colossus که در جریان جنگ جهانی دوم ساخته شد، جزو اولین کامپیوترهای برنامه‌پذیر بود (البته ماشین تورینگ کامل نبود). هرچند رایانه‌های بعدی می‌توانستند برنامه‌ریزی شوند تا شطرنج بازی کنند یا تصویر نمایش دهند و سایر کاربردها را نشان دهد.

سیاست‌مداران و شرکت‌های بزرگ نیز رایانه‌های اولیه را برای خودکارسازی بسیاری از مجموعه‌های داده و پردازش کارهایی که قبلا توسط انسان‌ها انجام می‌گرفت، بکار بستند - برای مثال، نگهداری و بروزرسانی حساب‌ها و دارایی‌ها. در موسسات پژوهشی نیز دانشمندان رشته‌های مختلف شروع به استفاده از رایانه برای مقاصدشان نمودند.

کاهش پیوسته قیمت‌های رایانه باعث شد تا سازمان‌های کوچک‌تر نیز بتوانند آن‌ها را در اختیار بگیرند. بازرگانان، سازمان‌ها، و سیاست‌مداران اغلب تعداد زیادی از کامپیوترهای کوچک را برای تکمیل وظایفی که قبلا برای تکمیلشان نیاز به رایانه بزرگ (mainframe) گران‌قیمت و بزرگ بود، به کار بگیرند. مجموعه‌هایی از رایانه‌های کوچک‌تر در یک محل اغلب به‌عنوان خادم سر (server farm) نام برده می‌شود.

با اختراع ریزپردازنده‌ها در دههٔ ۱۹۷۰ این امکان که بتوان رایانه‌هایی بسیار ارزان قیمت را تولید نمود بوجود آمد. رایانه‌های شخصی برای انجام وظایف بسیاری محبوب گشتند، از جمله کتابداری، نوشتن و چاپ مستندات. محاسبات پیش بینی‌ها و کارهای تکراری ریاضی توسط صفحات گسترده (spreadsheet)، ارتباطات توسط پست الکترونیک، و اینترنت. حضور گسترده رایانه‌ها و سفارشی کردن آسانشان باعث شد تا در امورات بسیار دیگری بکارگرفته شوند.

در همان زمان، رایانه‌های کوچک، که معمولاً با یک برنامه ثابت ارائه می‌شدند، راهشان را بسوی کاربردهای دیگری باز می‌نمودند، کاربردهایی چون لوازم خانگی، خودروها، هواپیماها، و ابزار صنعتی. این پردازشگرهای جاسازی شده کنترل رفتارهای آن لوازم را ساده‌تر کردند، همچنین امکان انجام رفتارهای پیچیده را نیز فراهم نمودند (برای نمونه، ترمزهای ضدقفل در خودروه). با شروع قرن بیست و یکم، اغلب دستگاه‌های الکتریکی، اغلب حالت‌های انتقال نیرو، اغلب خطوط تولید کارخانه‌ها توسط رایانه‌ها کنترل می‌شوند. اکثر مهندسان پیش بینی می‌کنند که این روند همچنان به پیش برود... یکی از کارهایی که می‌توان به‌وسیله رایانه انجام داد برنامه گیرنده ماهواره‌است.

نیز تنها ۴۹۵ دلار قیمت داشت! قیمت آن کامپیوتر نیز ۳٬۰۰۵ دلار بود و IBM در آن زمان توانست ۶۷۱٬۵۳۷ دستگاه از آن را بفروشد.






انواع رایانه
رایانه‌های توکار (جاسازی شده)

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 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 بصورت ثابت روی ROM تراشه‌هایی که برای تغییر نیاز به تعویض دارند، نگاشته شده‌اند). این رایانه‌ها که در درون ابزارهای با کاربرد ویژه گنجانیده شده‌اند «ریزکنترل‌گرها» 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، ماکروفرها و یا هواپیما که این رایانه‌ها بدون تغییری فیزیکی به دست کاربر می‌توانند برای هدف‌های گونه‌گونی به کارگرفته شوند.






رایانه‌های شخصی

اشخاصی که با انواع دیگری از رایانه‌ها ناآشنا هستند از عبارت رایانه برای رجوع به نوع خاصی استفاده می‌کنند که رایانه شخصی (PC) نامیده می‌شوند. رایانه‌ای است که از اجزای الکترونیکی میکرو (ریز) تشکیل شده که جزو کوچک‌ترین و ارزان‌ترین رایانه‌ها به شمار می‌روند و کاربردهای خانگی و اداری دارند. شرکت آی‌بی‌ام رایانه شخصی را در سال ۱۹۸۱ میلادی به جهان معرفی کرد.

نخستین رایانه‌ آی‌بی‌ام از برخی از ماشین حساب‌های امروزی نیز ضعیف‌تر است ولی در آن زمان شگفت انگیز بود. رایانه شخصی سی سال پیش دارای حافظه ROM با ظرفیت 40K و حافظه RAM با ظرفیت 64K بود. البته کاربر می‌توانست حافظه RAM را تا 256K افزایش دهد. قیمت هر ماژول 64K حافظه والانیوز






سرمایه‌گذاری

صنعت رایانه همواره صنعتی رو به رشد، چه در حوزهٔ سخت‌افزارى و چه در حوزهٔ نرم‌افزارى بوده است، این صنعت پیوسته مورد توجه سرمایه گذاران بوده و سرمایه‌ها را به خود جذب کرده است. آیندهٔ روشن این فنّاوری همواره سرمایه داران را ترغیب می‌کند تا روی این صنعت ‍سرمایه‌گذاری کنند.






تاریخ سخت‌افزار رایانه
رایانه یکی از دو چیز برجسته‌ای است که بشر در سدهٔ بیستم اختراع کرد. دستگاهی که بلز پاسکال در سال ۱۶۴۲ ساخت، اولین تلاش در راه ساخت دستگاه‌های محاسب خودکار بود. تا کنون پنج نسل از رایانه‌ها ساخته و عرضه شدند.کامپیوترهای الکترونیکی و کامپیوترهای مکانیکی اولیه به این خاطر نام گرفتند که کارهایی را که قبلاً انسان‌های کامپوتر اختصاص داشت انجام می‌دادند .کامپیوتر اصالتاً یک عنوان شغلی بود و به کسانی گفته می‌شد که کارشان این بود که محاسبات برای چیزهایی مانند فهرست‌های کشتیرانی و جداول جزر و مد و موقعیت‌های نجومی نیاز بودند.تصور کنید که شما ساعتی پس از ساعتی و روزی پس از روزی هیچ کاری جز محاسبه کردن‌های بی شمار را انجام نمی‌دادید . و حتی در بهترین روز هایتان شما نمی‌توانستید جواب‌ها را خیلی تند ارائه دهید . بنا براین مخترعین صدها سال به جستجو پرداختند تا راهی برای مکانیزه شدن پیدا کنند . به این معنی که دستگاهی اختراع کنند تا این کار را انجام دهد .به دنبال انسان‌های کامپیوتر نوعی کامپیوتر عملگر آمد .






قدیمی ترین سخت افزار درست

دستگاه به کمک محاسبات، عمدتاً با استفاده از یک به یک مکاتبه با انگشتان دست برای هزاران سال مورد استفاده قرار گرفته است. اولین دستگاه شمارش احتمالاً به شکل شمارش چوب بوده اند.
بعد از نگهداری سوابق کمک در سراسر هلال حاصلخیز شامل محاسبه (حوزه های خاک رس، مخروط و غیره) که تعدادی از موارد، احتمالاً دام و دانه، مهرو موم شده در ظروف تو خالی پخته نشده خاک رس نشان داده شده است. استفاده از شمارش میله هایک نمونه است. چرتکه اولیه برای کارهای ریاضی مورد استفاده قرار گرفت. چیزی که ما آن را چرتکه ی روم می نامیم در بابل زودتر از ۲۴۰۰ سال قبل از میلاد مورد استفاده قرار گرفت. از آن زمان، بسیاری از اشکال دیگر تخته حساب و یا جداول ابداع شده است. در یک قرون وسطی اروپا خانه شمارش، یک پارچه شطرنجی میتواند بر روی یک جدول قرار داده شده است و استفاده از نشانگر در اطراف آن با توجه به قوانین خاص نقل مکان کرد، به عنوان کمکی برای محاسبه مبالغ از پول است.






چرتکه

چرتکه که یک کمک رسان اولیه برای محاسبات ریاضی بود تنها خصوصیت آن این بود که به حافظه افراد برای انجام محاسبات کمک می‌کرد . یک چرتکه اندازه ماهر می‌تواند عملیات جمع و تفریق را با سرعتی برابر با دست جمع و تفریق می‌کند انجام دهد. قدیمی‌ترین چرتکه‌ای که باقی مانده‌است مربوط به ۳۰۰ سال قبل از میلاد است که به وسیله یک امپراطوری در جنوب غرب آسیا استفاده می‌شده .
چرتکه‌های مدرن از حلقه‌هایی درست شده‌اند که روی میله‌ها می‌لغزند در یک چرتکه خیلی پیشرفته ۵ حلقه پایینی در هر میله نشانگر ۵ انگشت دست است و ۲ حلقه بالایی نشانگر ۲ دست است .






خط کش محاسبه

پیش از ۱۶۱۷ یک اسکاتلندی به نام جان نپر٬ لگاریتم را اختراع کرد. که این اختراع با عنوان تکنولوژی باعث شده که غرب، مورد توجه مردم دنیا قرار گیرد. این عنصر جادویی لگاریتم هر عملوند بود که عموماً از یک فهرست کنده کاری شده گرفته شده بود. اما نپر به آن یک اختیار دیگر اضافه کرد چیزی که ارزشهای لگاریتم که بر روی عاجها کنده کاری شده بودند امروزه استخوان‌های پنر نامیده می‌شوند.

اختراع نپر مخترعان را مستقیماً به سوی اختراع خط کش محاسبه راهنمایی کرد که اولین بار در سال ۱۶۲۳ در انگلستان ساخته شد و تا دهه ۱۹۶۰ به وسیله مهندسین اخترشناسی برای برنامه فرود آپولو و انسان‌ها به روی ماه استفاده شد.






ماشین محاسبه

لئوناردو داوینچی (۱۵۱۹-۱۴۵۷) طرحی از ماشین محاسبه چرخ دنده دار کشید که ظاهراً هیچ گاه آن را نساخت. اولین ماشین محاسبه چرخ دنده دار که واقعاً ساخته شد احتمالاً در ساعت محاسبه گر بود که به نام مخترعش ویلیام چیکارد نام گرفت. این وسیله تبلیغ زیادی به همراه نداشت چرا که چیکارد خیلی زود پس از آن در اثر طاعون درگذشت.






دستگاه پاسکالین

در سال ۱۶۴۲ بیلز پاسکال در سن ۱۹ سالگی پاسکالین را به عنوان یک کمک رسان برای پدرش که یک جمع اورنده مالیات بود اختراع کرد.
پاسکال ۵۰ عدد از این دستگاه‌های چرخدنده‌ای را ساخت ماشین حسابی تک کاره که فقط می‌تواست جمع کند. ولی به خاطر قیمت زیاد ان واینکه این دستگاه واقعاً دقیق نبود ( چون در ان زمان ساخت چرخ دنده‌ها با دقت لازم مقدور نبود ) نتوانست خیلی به فروش برسد. سپس تا جایی ترقی کرد که در حال حاضر دانشبرد ماشین‌ها دیجیتال شدند بخش کیلومتر شمار و سرعت سنج ماشین‌های امروزی از دستگاهی بسیار شبیه به پاسکالین استفاده می‌کنند. پاسکال یک بچه نابغه بود او در سن ۱۲ سالگی در حال انجام ازمایش مدل موقعیت‌های ۳ ثانیه‌ای اقلیدس در کف اشپزخانه دیده شده بود .
پاسکال ادامه داد و اختراع‌های زیاد دیگری مانند اختراع قطریه احتمال و منگنه آبی و سرنج را انجام داد. عکس زیر نشان دهنده یک ورزن ۸ رقمی از پاسکالین ودو صحنه از ورزن ۶ رقمی پاسکالین است.






محاسبه گر پله دزد

تنها چند سال پس از پاسکال گات فراید ویلهم لیبنیز ( همکار نیوتون ) ساختن ماشین حساب چهار کاره ( جمع و تفریق وضرب و تقسیم ) را مدیریت کرد . که محاسبه گر پله‌ای نامیده شد . چون این دستگاه بجای چرخ دنده از طبل‌های شیار دار دارای ۱۰ شیار که به ترتیب در پیرامون این طبل‌ها چیده شده بودنداستفاده می‌کرد . همچنین این محاسبه گرپله‌ای از سیستم عدد ده دهی ( هر طبل ۱۰ شیار داشت ) استفاده کرد.
لیبنیز اولین کسی بود که از استفاده از سیستم باینری اعداد طرف داری کرد. که پایه واساس بهره برداری از کامپیوترهای مدرن است .لیبنیز به عنوان یکی از بزرگ‌ترین فیلسوف‌ها شناخته شد ولی او در تنهایی و فقر از دنیا رفت .






کارت‌های منگنه

در سال ۱۸۰۱ جوزف ماری جکوارد فرانسوی یک دستگاه بافندگی قوی را اختراع کرد که توانست بافندگی‌اش ( و تزئین روی پارچه روی یک الگو به طور اتوماتیک ) را بنیان گذاری کند. این دستگاه از روی کارت‌های چوبی منگنه‌ای که در یک ردیف طولانی به وسیله یک طناب به هم کمک می‌کردند می‌خواند.
نسل‌های این کارت‌های منگنهای از قبل از این نیز استفاده می‌شده‌اند.تکنولوزی جکوارد یک عطیه و نعمت راستین برای کارخانه داران بود اما خیلی از کار کنان کارخانه‌ها را بیکار می‌کرد و جمعیت انبوه مردم عصبانی کار خانه‌های جکوارد را بر شکست کرد وحتی یک نفر هم به او حمله کرد.
تاریخ پر از مثال‌هایی از آشوب‌های کارگران به دنبال ابداع یک تکنولوزی است . ولی بیشتر مطالعات این را نشان می‌دهد که در همه جا تکنولوزی در حقیقت تعداد شغل‌ها را افزایش داده‌است .






ماشین محاسبه گر بخاری

در سال ۱۸۲۲ یک ریاضی دان انگلیسی چالز پاپیج ماشین محاسبه گر بخاری را پیشنهاد کرد . این ماشین به اندازه یک اتاق بود که ان را موتور متفاوت نامید.این ماشین قادر به محاسبه فهرست‌هایی از اعداد بود مانند جداول لگاریتمی .او سر مایه و بودجه دولتی را برای این پروزه به خاطر اهمیت جداول عددی در کشتی رانی در اقیانوس که به وسیله ان تجارت ابی ونیز نیروی دریایی نظامیشان را ترقی می‌دادند جذب کرد .دولت انگلیس برنامه ریزی کرده بود که بزرگترین امپراطوری جهان شود اما در آن زمان دولت انگلستان در حال چاپ یک سری ۷ جلدی جداول کشتیرانی به همراه یک جلد کتاب تصحیحات بود که نشان می‌داد این سری کتاب بالغ بر ۱۰۰۰ اشتباه عددی داشت .این ارزو می‌رفت که ماشین بابیج بتواند اشتباهات به این گونه را رفع کند .اما ساخت دستگاه «ماشین متفاوت بابیج» ثابت کرد بسیار سخت است . واین پروزه به زودی تبدیل به گرانترین پروزهٔ بودجه‌ای دولت تا آن زمان در تاریخ انگلستان شد .ده سال بعد کامل کردن این دستگاه غیر ممکن شد.






موتور تحلیلی

بابیج دلسرد نبود و با وجود این سراغ فکر بعدیش رفت . چیزیکه او آن را موتور تحلیلی نامید . این وسیله به اندازه یک خانه بزرگ بود و به اندازهٔ ۶ اسب بخار قدرت داشت . که چون این دستگاه به خاطر تکنولوزی کارت‌های منگنهٔ جکوارد قابل برنامه ریزی بود هدف کلی تری داشت .
اما این بابیج بود که پرش خردمندادهٔ مهمی را مربوط به کارت‌های منگنه کرده بود . در دستگاه بافندگی جکوارد بودن یا نبودن هر سوراخ در کارت به یک نخ اجازه می‌داد که بگذرد ویا اینکه متوقف شود.بابیج فهمید که الگوی حفره‌ها می‌تواند برای نشان دادن یک ایده انتزاعی استفاده شود . بابیج فهمید که نیازی ندارد که یک مسئله به خودی خود به طور فیزیکی از سوراخ‌ها عبور کند. ازاین گذشته بابیج دریافت که کارت‌های منگنه می‌توانند به عنوان دستگاه ذخیره به کار روند و اعداد محاسبه شده را برای محاسبات بعدی نگه دارند. بابیج به خاطر ربط این دستگاه به دستگاه جکوارد نام دو قسمت مهم از دستگاهش را میل واستور گذاشت. چون هر دو کلمه در صنعت بافندگی استفاده می‌شد.

استور جایی بود که اعداد نگه داری می‌شدند و میل جایی بود که آنها به منظور رسیدن به نتایج تازه ترکیب می‌شوند.
در کامپیوترهای مدرن استور واحد حافظه نامیده می‌شود وبه میل واحدپردازش مرکزی می‌گویند .موتور تحلیلی دارای کلید تابعی بود که کامپیوترها را از ماشین‌های حساب متمایز می‌کرد . ( جملهٔ شرطی ) یک جملهٔ شرطی اجازه می‌داد که برنامه نتایج مختلفی را در یک زمان واحد به دست آورد . بر اساس جملهٔ شرطی مسیر بر نامه مشخص می‌شد .






‎هلدریت دسک‎

موفقیت بعدی در آمریکا رخ داد .دولت آمریکا مجبور بود هر ۱۰ سال یک بار اماری از تمامی ارای شهروندان آمریکایی برای تعیین نمایندگان مجلس بگیرد . واین کار بسیار به طول می‌انجامید برای همین مجلس جایزه‌ای برای مخترعی که بتواند برای انتخابات سال ۱۸۹۰ دستگاهی اختراع کند قرار داد . که این فرد کسی نبود جز هرمن هلدریت کسی که به طور موفقیت امیزی کارت‌های منگنه‌ای جکوارد را برای شمارش آرا به کار گرفت .
اختراع او به عنوان هلریت دسک شناخته شد که شامل یک کارت خوان بود که سوراخ‌های داخل کارت را درک می‌کرد . ویک دنده دستگاهی را که می‌توانست بخواند می‌چرخواند ویک شمارش گر نتایج را نشان می‌داد .تکنیک هلدریت موفق بود و انتخابات خیلی زود تر از سال‌های قبل انجام گرفت .






IBM

هلدریت یک شرکت بنا کرد که بعد از مدتی به یک شرکت تجاری بین‌المللی تبدیل شد که امروزه ما ان را به نام ای بی ام می‌شناسیم.
ای بی ام به سرعت رشد کرد و کارت‌های منگنه همه جا را فرا گرفتند. امروزه کارت‌های منگنه اطلاعات مشخصی از قبیل نام شما وادرس شما و به عنوان مثال مصرف گاز شما را ذخیره می‌کنند وسپس از این طریق قبض شما محاسبه و برایتان فرستاده خواهد شد.البته امروزه هکرهایی هستند که با هک کردن این کارت‌ها مبالغ مصرفی خود را کاهش می‌دهند.

ماشین شمارشگر هلدریت اولین ماشینی بود که بر روی جلد مجله‌ای تا به ان زمان به چاپ رسیده بود . آی بی ام ماشین حساب‌هایش را برای فروش به شرکت‌های تجاری همراه با حساب داری مالی و حسابداری اموال پیشرفت داد. یک خصوصیت در قالب دو ویزگی حسابداری مالی وحسابداری اموالی . اما ارتش آمریکا به یک حسابگر بهینه برای انجام محاسبات علمی نیاز داشت . در جنگ جهانی دوم آمریکا ناوهای جنگی ای داشت که به سختی فشنگ‌ها و گلوله‌هایی به وزن برابر با یک ماشین کوچک را تا ۲۵ مایل می‌کشید .
فیزیک دانان باید معادله‌ای می‌نوشتند که بیان کند چگونه شرایط جوی و باد و جاذبه و سرعت اولیه وغیره می‌توانند مسیر گلوله‌ها را تعیین کنند . اما حل چنین معادله‌ای بسیار سخت بود . این‌ها کارهایی بود که توسط کامپیوترهای بشری انجام شد و نتایج انها در دفتر چه راهنمای نظامی منتشر می‌شد.






اولین ویروس

یکی از بر نامه نویسان مارک۱ یک زن بود به نام گریس هاپر . این زن اولین ویروس کامپیوتر به نام باگ را پیدا کرد . یک حشره مرده که در دستگاه افتاده بود و بال‌هایش مانع خواندن روزنه‌ها می‌شد .
باگ برای نشان دادن نقصی در سیستم بکار می‌رود از آن زمان این کلمه سال ۱۹۵۳ گریس هاپر اولین زبان پیشرفته به نام فلو ماتیک را اختراع کرد، شناخته شد . زبان‌های سطح بالا به منظور راحت تر فهمیدن انسان‌ها ساخته شد . چنان که زبان باینری برای کامپیوتر قابل فهم تر بود که بعدها به نام کوبول اما یک زبان برنامه نویسی پیشرفته بدون یک برنامهٔ مترجم ارزشی نداشت . تا زبان سطح بالا را به زبان باینری (یا زبان ماشین ) ترجمه کند که هاپر اولین مترجم یا کامپایلر را هم ساخت . این زن تا سن ۷۹ سالگی در زمینه کامپیوتر و برنامه نویسی فعال بود .






رایانه‌های نسل اول
در سال ۱۹۳۸٬ جان وینسنت آتاناسف استاد فیزیک و ریاضیات دانشگاه ایالتی آیووا در آمریکا به فکر ساختن اولین رایانه الکترونیکی یک منظوره افتاد. او با همکاری دستیارش و دانشجوی فارغ‌التحصیلش کلیفرد بری، با استفاده از لامپ خلاء شروع به ساختن رایانهٔ مزبور کرد و آن را کامپیوتر آتاناسف‌بری یا ABC نامید که می‌توانست ۲۹ معادلهٔ چند مجهولی را با ۲۹ مجهول حل کند . این اولین ماشینی بود که توانست داده‌ها را به عنوان بار الکتریکی در خازن ذخیره کند . کاری که امروزه کامپیوترها برای ذخیره اطلاعاتشان در حافظه اصلی می‌کنند . اما این دستگاه قابل برنامه ریزی نبود وطراحی انها تنها مناسب برای یک نوع از مشکلات ریاضی (معادلات چند مجهولی ) بود . ولی به خاطر درگیری ارتش آمریکا در جنگ جهانی دوم و لزوم پیوستن آناتاسف به ارتش همکاری او با ارتش آمریکا، ساخت این رایانه عملی نشد و ساخت آن ادامه نیافت.متأسفانه مخترعینش هیچ تلاشی برای نگه داری آن نکردند و سرانجام این دستگاه رها شده و به وسیله کسانی که به داخل اتاق آمده بودند غارت شد .

یکی دیگر از کسانی که در زمینهٔ کامپیوترهای مدرن کار کردکلوسوس بود که در طول جنگ جهانی دوم به کمک دولت بریتانیا به هدف شکستن کدهای پنهانی آلمانیان دستگاهی ساخت .

در حقیقت انگلستان جهان را به سوی ساخت و طراحی ماشین‌های الکترونیکی هدایت کرد که برای شکستن رمزها اختصاص یافته بود و معمولاً قادر به خواندن امواج رادیویی کد دار‌المانی‌ها بود .کامپیوتر هاروارد مارک ۱ اتانا سوف بری و کلوساس انگلیسی سهم عمده‌ای در این صنعت دارا بودند ولی پیش گامان آمریکایی و انگلستانی هنوز بر سر اینکه چه کسی اول بود بحث می‌کردند. اما زود تر از ان زیوس رشته کامپیوترهایی برای اهداف عمومی در نازی آلمان ساخته بود در حقیقت زد ۱ اولین بود چرا که در بین سال‌های ۱۹۳۶ و۱۹۳۸ ساخته شده بود.

سومین ماشین زیوس که به زد ۳ معروف است درسال ۱۹۴۱ ساخته شد، که احتمالاً اولین کامپیوتر دیجیتال چند منظوره قابل برنامه ریزی عملی بود . یعنی به وسیله نرم‌افزار کنترل می‌شود .زد ۳ به وسیله هجوم بمباران پیوسته خراب شد . زد ۱ و زد۲ هم به همان سر نوشت دچار شدند و تنها زد ۴ باقی ماند زیرا زیوس ان را داخل واگنی گذاشت و روانه کوهستان کرد.

در سال ۱۹۴۳ فیزیکدانی به نام جان ماکلی با همکاری جی پرسیر اکرت که مهندس برق بود، شروع به ساختن اولین رایانه الکترونیکی همه منظوره نمود. این رایانه که در ساخت آن افزون بر اجزاء الکترومکانیکی، از هجده هزار لامپ خلا استفاده شده بود بنام انیاک نامگذاری شد و در سال ۱۹۴۶ میلادی آماده نصب و راه‌اندازی گردید و در زمان خود پیچیده‌ترین دستگاه الکترونیکی جهان بود. این رایانه قادر به انجام سیصد عمل ضرب در هر ثانیه بود و به مدت ۹ سال مورد استفاده ارتش آمریکا قرار گرفت.

یکی از موفقیت‌های کامپیوتر هاروارد ( مارک ۱ ) بود که به طور شریکی بین هاروارد و ای بی ام در سال ۱۹۴۴ ساخته شد . این اولین کامپیوتر قابل بر نامه ریزی دیجیتال که در آمریکا ساخته شد، بود .ولی آن به طور کامل الکترونیکی نبود . در عوض این دستگاه بدون سوئیج و کلاج و میله و دستگاه تقویت و غیره ساخته شده بود .وزن ماشین ۵ تن بود و در آن ۵۰۰ مایل سیم جا داده شده بود . آن دارای طول ۸ فیت ودرازی ۵۱ فیت بود .مارک ۱ به مدت به مدت ۱۵ سال بدون توقف کار کرد و به شکل یک اتاق بافندگی شبیه بود .

مارک ۱ عملیات را روی اعدادی انجام می‌داد که ۲۳ رقم عرض داشتند . او می‌توانست ۲تا از این اعداد را جمع یا تفریق کند در زمانی برابر سه دهم ثانیه یا انها را ضرب کند در حدود ۴ ثانیه و تقسیم کند در ۱۰ ثانیه ۴۵ سال بعد کامپیوترها می‌توانستند عملیات جمع را در یک بیلیونیم ثانیه انجام دهند.
اگر چه مارک ۱ سه بخش مساوی از میلیون‌ها اجزا داشت ولی تنها می‌توانست ۷۲ عدد را ذخیره کنند . و ۱۰میلیون عدد دیگر را در هارد دیسک. و سرعت نمایش این اطلاعات بسیار بسیار بالا است . برای همین سرعت بالاست که کامپیوترها ی الکترونیکی قاتل دستگاه‌های مکانیکی به حساب می‌ایند .هاروارد ایکن یکی از مدیران طراحی مارک ۱ در نامهٔ فکاهی خود نوشت تا سال ۱۹۴۷شش کامپیوتر الکترونیکی برای انجام محاسبات تمام آمریکا کافی است . برای همین ای بی ام شروع به تحقیق کرد که ایا می‌شود این دستگاه را به یک شکل استا ندارد درآورد چرا که تا آن زمان تنها دولت و ارتش آمریکا توان پرداخت چنین هزینه‌ای را داشتند . البته نظریه ایکن زیاد هم بد نبود جرا که او از انقلاب میکرو کامپیوترها در سال ۱۹۵۹ بی خبر بود .

اپل ۱ که با عنوان «خودتان انجام دهید» بدون ظاهری زیبا فروخته شد . کامپیوترها به صورت شگفت انگیزی گران بودند چرا که در آن نیاز به اسمبلی دستی زیادی بود .

در سال ۱۹۴۵ نابغه ریاضی جان فون نویمان طی مقاله‌ای استفاده از سیستم اعداد دودویی (Binary) در ساختمان رایانه و نظریه انباشت برنامه در حافظه رایانه را مطرح کرد و بر این اساس ساخت رایانه رقمی الکترونیکی همه منظوره‌ای را پیشنهاد نمود و آن را ادواک نامید. این دستگاه رایانه‌ای با توانایی ذخیره داخلی برنامه‌ها و سرعت بالای الکترونیکی بود. فن نویمان را اغلب به‌عنوان بنیانگذار ذخیره‌سازی برنامه‌ها می‌شناسند.

ساخت این رایانه در سال ۱۹۴۶ شروع شده بود و تا اواخر سال ۱۹۵۰ به تاخیر افتاد. با نگرش به اینکه در طراحی و ساخت رایانه‌های مدرن از نظریه‌های نویمان بهره گرفته می‌شود، لذا وی را پدر کامپیوتر می‌خوانند.

در سال ۱۹۴۷ موریس ویلکس استاد دانشگاه کمبریج انگلیس شروع به ساخت اولین رایانه رقمی الکترونیکی حاوی برنامه‌های ذخیره شده نمود و آن را ادساک نامید. ساخت این رایانه در سال ۱۹۴۹ به پایان رسید و آماده نصب و بهره‌برداری گردید.

در سال ۱۹۵۰ اولین رایانه دارای برنامه ذخیره شده ساخت آمریکا به نام سیک در سازمان ملی استانداردها در واشنگتن نصب گردید و بیش از ده سال مورد استفاده قرار گرفت. در فاصله سال‌های ۱۹۵۱ تا ۱۹۵۷ نیز شرکت‌های رایانه‌ای آی بی ام و یونیواک رایانه‌های الکترونیکی گوناگونی ساخته و عرضه کردند.

در رایانه‌های نسل اول از ویژگی دو حالته بودن لامپ خلا که وسیله‌ای الکترونیکی است و می‌تواند خاموش یا روشن باشد بهره گرفته شد و در اغلب آنها لامپ خلا در قسمت محاسبه و منطق بکار رفته بود. رایانه‌های نسل اول دارای حجم زیادی بودند و میزان حافظه، سرعت و دقت در آنها کم بود و به انگیزه استفاده از لامپ خلا و ایجاد گرمای زیاد، استفاده از آنها به چند ساعت در روز محدود بود.






رایانه‌های نسل دوم

در رایانه‌های نسل دوم ترانزیستور جایگزین لامپ خلا گردید. ترانزیستور چند برابر کوچکتر از لامپ خلا بود و تاثیر زیادی بر روی سرعت محاسبات رایانه داشت. ظرفیت حافظه در رایانه‌های نسل دوم در قیاس با رایانه‌های نسل اول دارای ظرفیت حافظه بیشتر و سریعتر، کوچکتر و قابل اطمینان‌تر بودند.
در فاصله زمانی سال‌های ۱۹۵۸ تا ۱۹۶۴ توسط شرکت‌های کامپیوتری ان‌سی‌آر٬ ای‌بی‌ام و سی‌دی‌سی رایانه‌های مختلف الکترونیک ساخته شدند و عرضه شدند و در سال ۱۹۶۳ اولین مینی رایانه بنام پی‌دی‌وی ۸ توسط شرکت دک معرفی گردید.

انقلاب میکروالکترونیک‌ها باعث شد مدارهای مجتمع که به اندازهٔ ناخن انگشت شست شما باشند جای آن سیم کشی‌های دستی را بگیرد.
اولین سود مدارهای مجتمع ترانزیستورها نیستند بلکه کوچکی آنها هست چرا که ترانزیستورها فایدهٔ تعدادی آنها است و بیشتر از میلیون‌ها ترانزیستور می‌تواند تولید شود و به فرایندهای ماشینی دستگاه مرتبط شود تمام عناصر بر روی یک مدار مجتمع ساخته شده‌اند همزمان در طریق شماره کوچک (شاید ۱۲) از پوشانه‌های بصری که هندسهٔ هر لایه را تعریف می‌کند. این‌ها سرعت پردازش و ساختن کامپیوترها را افزایش می‌دهد واز این جهت هزینهٔ آنها هم کاسته شد همان گونه که دستگاه چاپ یوهانس گوتنبرگ ساختن کتاب‌هایش را سرعت داد و بدین وسیله آنها را برای عموم قابل خرید کرد

کامپیوتر ای بی ام استرچ سال ۱۹۵۹ درازای ۳۳ فوتی را برای نگاه داشتن ۱۵۰۰۰۰ ترانزیستور داخلش را لازم داشت . این ترانزیستورها به طور شگفت انگیزی کوچک تر از لامپ‌های خلا هستند . اما آنها عناصر منحصر به فردی بودند که نیاز به اسمبلی منحصر به فردی داشت در اوایل دهه ۱۹۸۰ این ترانزیستورهای زیاد توانست به طور هم زمان بر روی یک مدار مجتمع ساخته شود امروزه کامپیوترهای پنتیوم ۴ شامل ۴۲۰۰۰۰۰۰ ترانزیستور برروی یک مدار مجتمع به اندازهٔ یک ناخن شست است .






رایانه‌های نسل سوم

برای ساختن کامپیوترهای سریعتر و قویتر کوشش‌ها همچنان ادامه داشت تا در اوایل ۱۹۶۰ اولین کامپیوتر نسل سوم (Third Generation) به بازار عرضه شد. این کامپیوتر از سری IBM ۳۶۰ بود که برای ساختن آن ۵ میلیارد دلار سرمایه گذاری شد که بزرگترین پروژه مالی بخش خصوصی تا آن تاریخ به شمار می‌رفت.این کامپیوتر که مدل‌های گوناگونی از نظر ظرفیت و سرعت کار داشت، در هر دو امور تجاری و علمی قابل استفاده بود.

جدیدترین تحول در تکامل کامپیوترها، ساختن وسایل ضبط اطلاعات با قابلیت دسترسی مستقیم (Direct Access Device) در این نسل بود.به این ترتیب کاربران توانستند به هر یک از اجزا اطلاعات ذخیره شده در یک مجموعه عظیم اطلاعاتی، در کسری از ثانیه دسترسی پیدا کنند.علاوه بر آن در این نسل از کامپیوترها، سعی شده که قطعات مدارها را هرچه کوچکتر و با حجم کمتر بسازند و بدین ترتیب مدارهای مجتمع (Integrated Circuits(IC)) به وجود آمدند.ویژگی دیگر رایانه‌های نسل سوم امکان استفاده همزمان چندین کاربر از یک رایانه بود. این رایانه‌ها بر خلاف نسل قبلی که فقط در یکی از دو حیط علمی و غیرعلمی توانایی کار داشتند، توانایی کار در هر دو محیط را دارا بودند.
سرعت عملیان در رایانه‌های نسل سوم بسیار افزایش یافت. عملیات حسابی و منطقی در این رایانه‌ها در مایکرو ثانیه(یک میلیونیم ثانیه) و حتی نانو ثانیه (یک بیلیونیم ثانیه) انجام می‌شد. در ایران، از زمان ارایه کامپیوترهای نسل سوم کاربرد کامپیوتر به سرعت توسعه یافت و مؤسسات مختلف تعدادی از آنها را نصب کردند.

بارزترین ویژگی رایانه‌های نسل سوم استفاده از مدارهای مجتمع یا آی سی در قسمت‌های مختلف ساختمان رایانه بود. این مدارها که از حدود ۱۰۰ عنصر منطقی تشکیل شده بود و در هر عنصر منطقی حدود ۱۰ عنصر الکترونیکی نظیر ترانزیستور و دیود بکار رفته بود، به روش خاصی در سطحی به اندازه یک سانتیمتر مربع تجمع پیدا می‌کردند و بدین لحاظ اندازه و حجم رایانه‌های نسل سوم در برابر با رایانه‌های نسل دوم کاهش یافتند. ظرفیت حافظه در رایانه‌های نسل سوم به چندین برابر قبل افزایش یافت.

در فاصله زمانی سال‌های ۱۹۶۴ تا ۱۹۷۱ شرکت‌های از قبیل آی‌بی‌ام٬ جنرال الکتریک٬ باروز٬ یونیواک٬ آرسی‌ای، ان‌سی‌آر، سی‌دی‌سی٬ هانیول و تعداد زیادی از شرکت‌های کوچکتر ارائه گردید. بویژه شرکت دک با تولید مینی رایانه‌های پی‌دی‌پی ۱۰ و پی‌دی‌پی ۱۱ راه را برای پیشرفت سریع پدیده مینی رایانه‌ها باز کرد و هزاران مینی رایانه به بازار عرضه کرد.






رایانه‌های نسل چهارم

در ساختمان رایانه‌های نسل چهارم از مدارهای مجتمع الکترونیکی با تراکم متوسط و زیاد که حاوی هزارها تا صدها هزار عنصر الکترونیکی بودند و بر روی یک تراشه مربع یا مستطیل شکل از جنس سیلیکان به سطح یک سانتیمتر مربع قرار گرفته بودند استفاده می‌گردید. سرعت عمل و ظرفیت حافظه رایانه‌های نسل پنجم به نسبت نسل قبلی افزایش زیادی داشت. توانایی قرار دادن مدارهای مجتمع الکترونیکی زیادی بر روی یک سطح بسیار کوچک سبب پیدایش ریزپردازنده در آغاز این دوره گردید که می‌توانست بر روی یک سطح یک تراشه قرار بگیرد. ریز پردازنده دارای کلیه مدارهای مورد نیاز جهت عملیات حسابی، منطقی و کنترلی بود و با افزودن تعدادی تراشه جهت حافظه و سایر مدارهای مکمل به آن یک پردازشگر کامل بوجود آمد و در نتیجه ریز رایانه پا به عرصه وجود گذاشت.

با معرفی اولین ریزپردازنده به نام ۴۰۰۴ در سال ۱۹۷۱ توسط شرکت اینتل و عرضه ریزوردازنده ۸ بیتی ۸۰۸ در اواخر همان سال و ریزپردازنده ۸۰۸۰ در سال ۱۹۷۴ توسط همان شرکت، زمینه کاری جهت ساختن رایانه‌های شخصی (PC) فراهم گردید. با معرفی ریز رایانه سلب ۸-اینچ در سال ۱۹۷۲ توسط شرکت سلبی و ریز رایانه التایر ۸۸۰ در سال ۱۹۷۵ توسط شرکت میتس و ساخت ریزپردازنده‌های مختلف توسط شرکت‌های اینتل٬ زیلاک٬ موتورولا و ام‌اُ‌اس تکنالوژی، فرایند ساخت و معرفی ریزرایانه‌ها روز به روز گسترش یافت و توسط شرکت‌های مختلف از آن جمله اپل(Apple)٬ آتاری(Atari)٬ کامودر(commodore) و آی‌بی‌ام(IBM) ریز رایانه‌های گوناگونی عرضه گردید.

در دهه ۸۰ میلادی در زمینه رایانه‌های بزرگ و مینی رایانه‌ها شرکت‌های مختلف از آن جمله آی‌بی‌ام ٬سی‌دی‌سی ٬دک و باروز رایانه‌های بسیار پیشرفته‌ای ساختند و به بازار عرضه نمودند.
در همین دهه ابر رایانه‌های پیشرفته‌ای توسط شرکت‌های مختلف از جمله کری آی‌بی‌ام، سی‌دی‌سی٬ فوجیتسو ٬ هیتاچی و نک ساخته شدند.






رایانه‌های نسل پنجم

در رایانه‌های نسل پنجم که از سال ۱۹۹۰ به بعد هستند اندازهٔ تراشه‌ها خیلی کوچکتر شده و از پردازنده‌های با تراکم خیلی زیاد در آنها استفاده می‌شود. در این نسل از رایانه بجای معماری ترتیبی از معماری موازی بهره گرفته شده. کشورهای پیشرفتهٔ زیادی مانند آمریکا و ژاپن پژوهشهای زیادی برای ساخت رایانه‌های بسیار پیشرفته در گذشته و حال انجام داده‌اند.
ابر رایانههای در دست ساخت به نام سی ام ۵ که از ۳۲ تا ۱۶۰۰۰ پردازنده بصورت موازی بهره خواهند گرفت سرعت رایانه را تا دو برابر ترافلاپس (تریلیون عملیات اعشاری در ثانیه) خواهند رساند.

نسل پنجم رایانه‌ها که ایده آن اولین بار توسط ژاپنی‌ها در سال ۱۹۸۰ مطرح شد، ساختن کامپیوترهایی را پیشنهاد می‌کند که بتوانند بیاموزند، استنباط کنند و تصمیم بگیرند و بطور کلی رفتاری داشته باشند که معمولاً در حوزه منطق و استدلال خاص انسان قرار دارد و به عبارت ساده تر هوشمند باشند. در این نسل از مدارهای مجتمع با تراکم فوق العاده بالا استفاده می‌شود.

بعد از موفقیت کامل بشر در ساخت کامپیوترهای هوشمند، ایده بعدی انسان طراحی کامپیوتری خواهد بود که مدارهای داخلی آن کپی برداری عینی از مغز آدمی است.






با توجه به تحولات در تغییر نسل‌های کامپیوتری، در نسل بعد باید منتظر تغییرات زیر باشیم:

کاهش حجم مدارها تا حد مینیاتوری شدن و نیز کاهش توان مصرفی لازم
افزایش پیچیدگی مدارها
افزایش کارایی و بهبود کیفیت عملکرد مدارها
افزایش سرعت عملکرد مدارها







مشخصات کلی

پیشرفت‌های سخت‌افزاری

الف)مینیاتوری کردن(تقلیل حجم دستگاه‌ها و اجزای آنها)
ب)افزایش ظرفیت حافظه به چندین برابر قبل
ج)استفاده از دستگاه‌های واسطه(Media)، با قابلیت دسترسی مستقیم
د)قدرت ارتباط با نقاط دور و متعدد







پیشرفت‌های نرم‌افزاری

الف)هماهنگی بیشتر با سخت‌افزار
ب)هماهنگی بیشتر با سیستم‌عامل
ج)پیشرفت در زبانهای برنامه نویسی و به کارگیری زبان‌های سطح بال







عملیات و بهره برداری

الف)استفاده از روش‌های پردازش مستقیم(on-line) و بازده فوری(real time)






ب)اجرای همزمان چند برنامه با یکدیگر

تقسیم‌بندی و تفکیک نسل‌های کامپیوتری تا قبل از نسل چهارم(Forth Generation)، به لحاظ تغییرات عمده در پیشرفت و تکامل کامپیوتر در هر نسل، به سهولت صورت گرفت. دراوایل سال ۱۹۷۰ تکنیکهای جدیدتری در ساخت و بهره گیری از کامپیوترها به کار برده شدکه بسیاری از دست اندرکاران آن را نسل چهارم نامیدند. مهمترین تغییرات در سخت‌افزار کامپیوترهای نسل چهارم، به کارگرفتن مدارهای مجتمع با تراکم زیاد و تراکم خیلی زیاد است.

در نسل سوم از تراکم SSI(Small Scale Integration) و (Scale Integration Medium)MSI یعنی تراکم کم و تراکم متوسط بهره گرفتند. ولی درنسل چهارم از تراکم (Scale Integration Large) LSI،( Scale Integration Very Large) VLSI و (Ultra Large Scale Integration)ULSI یعنی تراکم بالا، خیلی بالا وفوق العاده بالا بهره می‌گیرند. نسل چهارم همچنین از حافظه نیمه هادی (Semiconductor) ومیکرو پروسسور (Microprocessor)، سیستم‌های محاوره‌ای (Interactive System)، پردازش مستقیم و شبکه‌های کامپیوتری (Computer Network) بهره جسته‌است.

توسعه و پیشرفت سخت‌افزار کامپیوترهای فعلی، در مقایسه با نسلهای قبلی با بررسی چند عامل نظیر سرعت، اندازه، هزینه و ظرفیت حافظه روشن می‌گردد. در کامپیوترهای اولیه از لامپ خلا استفاده می‌شد و به همین جهت حجم و وزن زیادی داشتند (کامپیوتر انیاک ۳۰ تن وزن داشت) به کار بردن ترانزیستور در نسل دوم به طور قابل ملاحظه‌ای، اندازه کامپیوترها را کاهش داد. در یک فوت مربع از کامپیوترهای نسل اول ۶۰۰۰ مؤلفه وجود داشت که با بکاربردن ترانزیستور۱۰۰۰۰۰ مدار درهمان حجم کار می‌کرد. در کامپیوترهای فعلی که در آنها میکروالکترونیک و مدارهای مجتمع با تراکم زیاد به کار می‌رود بیش از ۱۰ میلیون مدار در یک فوت مربع کار می‌کند.

زمین‌لرزه
زمین‌لرزه یا زلزله لرزش و جنبش زمین است که به علّت آزاد شدن انرژی ناشی از گسیختگی سریع در گسلهای پوستهٔ زمین در مدّتی کوتاه روی می‌دهد. محلّی که منشأ زمین‌لرزه است و انرژی از آنجا خارج می‌شود را کانون ژرفی، و نقطهٔ بالای کانون در سطح زمین را مرکز سطحی زمین‌لرزه گویند. پیش از وقوع زمین‌لرزهٔ اصلی معمولاً زلزله‌های نسبتاً خفیف‌تری در منطقه روی می‌دهد که به پیش‌لرزه معروفند. به لرزشهای بعدی زمین‌لرزه نیز پس‌لرزه گویند که با شدّت کمتر و با فاصلهٔ زمانی گوناگون میان چند دقیقه تا چند ماه رخ می‌دهند. زمین‌لرزه به سه صورت عمودی، افقی و موجی بوقوع می‌رسد که نوع آخر از شایعترین آنهاست.





زمین لرزه نتیجهٔ رهایی ناگهانی انرژی از داخل پوسته زمین است که امواج ارتعاشی را ایجاد می‌کند. زمین لرزه‌ها توسط دستگاه زلزله سنج یا لرزه نگار ثبت می‌شوند. مقدار بزرگی یک زلزله (ریشتر) طبق قرارداد گزارش می‌شود که بیان کننده انرژی آزاد شده می باشد، زلزله‌های کوچکتر از شدت ۳ اغلب غیر محسوس و بزرگتر از ۷ خسارت‌های جدی را به بار می‌آورند. شدت لرزه با روش اصلاح شدهٔ مرکالی اندازه‌گیری می‌شود که مبین آثار زلزله بر روی زمین است و مقیاس آن ۱ تا ۱۴ می باشد.

در نزدیکی سطح زمین، زلزله به صورت ارتعاش یا گاهی جابجایی زمین نمایان می‌شود. زمانی که مرکز زمین‌لرزه در داخل دریا باشد،در صورت تغییر شکل زیاد و سریع بستر دریا باعث ایجاد سونامی می‌شود که معمولاً در زلزله های بسیار شدید اتفاق می افتد. ارتعاشات زمین همین‌طورریزش کوه و گاهی فعالیت‌های آتشفشانی را موجب می‌شود.

در حالت کلی کلمه زمین لرزه هر نوع ارتعاشی را در بر می‌گیرد – چه ارتعاش طبیعی چه مصنوعی توسط انسان - که موجب ایجاد امواج ارتعاشی می‌شود. زمین لرزه‌ها اغلب نتیجه حرکت گسل‌ها هستند، و همین‌طور فعالیت‌های آتشفشانی، ریزش کوه‌ها، انفجار معدن‌ها، و آزمایش‌های هسته‌ای. نقطهٔ آغازین شکاف لرزه را کانون می‌نامند. مرکز زمین‌لرزه نقطه‌ای است در راستای عمودی کانون و در سطح زمین.



ریشهٔ واژهٔ زلزله
زلزله واژه‌ای از ریشه عربی زلزل به معنی لرزش است. در گذشته زلزله را بومهن می‌نامیدند که برگرفته از بوم‌مثنه مرکب از بوم (زمین) و مثنه (حرکت) به معنی حرکت زمین است.



توصیه‌های لازم هنگام وقوع زلزله
یکی از کارهای مهم آن است که خود را آماده کنیم تا در صورت وقوع زلزله، بدانیم باید چه کار کنیم. آماده بودن و دانستن این‌که موقع زلزله چه کاری باید انجام داد، می‌تواند در صورت وقوع زلزله بعدی جان بسیاری از افراد را نجات دهد.قبل از هر چیز آرامش خود را حفظ کنید، ترس و وحشت، سرعت عمل و صحت رفتار شما را کاهش می‌دهد. پس با اعتماد به نفس به سرعت نکات ایمنی را انجام دهید.دوره متوسط یک زمین لرزه زیر ۳۰ ثانیه است اما برای زلزله‌های شدیدتر این زمان می‌تواند به چند دقیقه نیز برسد.به محض احساس وقوع زلزله، در صورت امکان، اگر ساختمانی یک طبقه است و نزدیک در خروجی هستید، سریعاً از آن خارج شوید و به فضای باز بروید؛در صورتی که در ساختمان اداری چندین طبقه یا در مدرسه هستید، هر چه زودتر به زیر میز تحریر پناه ببرید به طرف راههای خروجی هجوم نبرید ممکن است همه همین تصمیم را داشته باشند و پلکانها شکسته و یا با جمعیت مسدود شده باشند.سعی کنید زیر یک میز پناه بگیرید.زیر میز محل مناسبی برای پناهگیری است. در کلاس مدرسه زیر میز تحریر خود پناه ببرید،اگر به میز دسترسی ندارید به کنار دیواری بروید و به آن بچسبید.اگر خارج از ساختمان هستید، از نزدیک شدن به ساختمانهای بلند، دیوارها و دیگر اشیایی که ممکن است فرو بریزد اجتناب کنید،اگرداخل ساختمان هستید، مواظب افتادن، آجر، لوستر و سایر وسایلی که ممکن است بلغزند و یا واژگون شوند، باشید. از پنجره‌ها و آئینه‌ها فاصله بگیرید در صورت احساس خطر به زیر میز، تختخواب، میان چار چوبهای محکم در و یا به گوشه‌ای دور از پنجره‌ها پناه ببرید.محل امنی در داخل ساختمان انتخاب کرده و تا پایان لرزه‌ها در آنجا پناه بگیرید،قبل از اتمام لرزه‌ها سعی نکنید از محل خارج شوید.سعی کنید تا وقتی تکان‌ها رفع نشده سر جای خود بمانید. سپس در کمال خونسردی و نظم محل را ترک کنید.





زلزله‌های طبیعی
زلزله‌های تکتونیکی در هر جای زمین که در آن انرژی کرنشی کشسانی به میزان کافی برای گسترش شکستگی در امتداد صفحهٔ گسل ذخیره شده باشد، رخ خواهند داد. در مرزهای صفحه‌های پوسته زمین که بزرگترین صفحه‌های گسل روی زمین را ایجاد می‌کنند، صفحات کنار یکدیگر حرکت یکنواخت و (aseismically) خواهند داشت اگر هیچ بی‌نظمی یا ناهمواری در امتداد مرزهای آنها که باعث افزایش مقاومت اصطکاکی می‌شود، وجود نداشته باشد. بیشتر مرزها دارای این ناهمواری‌ها هستند و این منجر به رفتار چوب – لغزشی (stick-slip behavior) می‌شود. هنگامی که مرزهای صفحه قفل شده باشد، ادامهٔ حرکت نسبی بین صفحات منجر به افزایش تنش و در نتیجه افزایش انرژی انباشته شده در توده های نزدیک سطح گسل می‌شود. این افزایش ادامه می‌یابد تا زمانی که تنش افزایش یافته به اندازه‌ای کافی برسد و از طریق شکستن ناهمواری‌ها، ناگهان از بخش قفل شدهٔ گسل اجازه لغزش بیابد و انرژی ذخیره شده را آزاد کند. این انرژی به صورت امواج لرزه‌ای آزاد شده و تابیده شدن گرمای اصطکاکی سطح گسل، و شکستن سنگ آزاد می شود که در نتیجه باعث ایجاد زلزله می‌شود. این روند تدریجی ساخت تنش و کرنش که موجب شکست ناگهانی و تولید زلزله است به عنوان نگره ی بازگشت کشسان (elastic rebound theory) خوانده می‌شود. تخمین زده می‌شود که تنها ۱۰ درصد یا کمتر، از کل انرژی زلزله به صورت انرژی لرزه‌ای آزاد می‌شود. بیشترین بخش انرژی زلزله صرف شکستگی سنگها یا تبدیل به حرارت تولید شده توسط اصطکاک می‌شود. بنابراین، زمین لرزه انرژی کرنشی نهفته ی کشسانی زمین نزدیک گسل را کاهش می‌دهد و درجه حرارت آن را افزایش می‌دهد، اگرچه این تغییرات نسبت به جریان همرفت و رسانایی گرمای خارج شده از اعماق زمین ناچیزاست.




انواع گسل زلزله
سه نوع عمده از گسل وجود دارد که ممکن است موجب زلزله بشوند: عادی، معکوس (محوری) و ضربه‌ای-لغزشی. گسل‌های نرمال و معکوس نمونه‌هایی از شیب - لغزش هستند، که در آن جابه جایی در امتداد گسل در جهت شیب و حرکت بر روی آنها شامل مؤلّفهٔ عمودی می‌شود. گسل نرمال عمدتاً در حوزه‌هایی رخ می‌دهد که پوسته مانند مرز واگرا در حال تمدید شدن است. گسل معکوس در مناطقی که پوسته مانند مرز همگرا در حال کوتاه شدن است رخ می‌دهد. گسل‌های ضربه‌ای - لغزشی ساختمان‌های شیب داری دارند که دو طرف گسل به صورت افقی در کنار یکدیگر می‌لغزند؛ مرزهای تبدیلی نوع خاصی از گسل ضربه‌ای – لغزشی هستند. زلزله‌های بسیاری ناشی از جنبش در گسل‌هایی هستند که شامل هر دو نوع شیب - لغزش و ضربه‌ای- لغزشی است، این لغزش به عنوان مورب شناخته شده‌است.





زمین لرزه‌های دور از مرزهای صفحه‌ها
از آنجایی که مرزهای صفحه‌ها در درون سنگ کره قاره‌ها رخ می‌دهد، تغییر شکل در منطقه‌ای بسیار بزرگ‌تر از مرز صفحه پخش شده‌است. مانند تبدیل قاره‌ای گسل سان آندریاس، بسیاری از زمین لرزه‌ها به دور از مرز صفحه رخ می‌دهند و به گونه‌های توسعه یافته در منطقه وسیع تری از تغییر شکل ناشی از نا منظمی در رابطه با گسل ردیابی هستند (به عنوان مثال منطقه «بزرگ خم».) زلزله نورتریج با جنبش در رانش کوه درون چنین منطقه‌ای در ارتباط بود. مثال دیگر مرز صفحه همگرا و به‌شدت مایل بین پلیت عربی و اوراسیا است که بخشی از شمال غربی کوههای زاگرس می‌باشد. تغییر شکل در ارتباط با مرز این صفحه به پوستهٔ تقریباً خالص که جنبش‌های عمود بر مرز در منطقه وسیعی درجنوب غربی و حرکات تقریباً خالص ضربه‌ای- لغزشی در امتداد گسل‌های اصلی نزدیک به مرز واقعی صفحه‌ها تقسیم می‌شود. این توسط مکانیسم کانونی زمین لرزه نشان داده‌است. همه صفحات تکتونیکی میدان تنش داخلی ناشی از تعاملات خود با صفحات مجاور و بارگیری و یا تخلیه رسوبی دارند. (به عنوان مثال deglaciation.) این تنش‌ها ممکن است برای ایجاد شکست در امتداد گسل صفحه‌های موجود کافی باشند، و زلزله‌های میان صفحه‌ای را ظاهر کنند.





کانون-کم عمق وکانون-عمیق زلزله
اکثر زلزله تکتونیکی در حلقه آتش درعمقی کمتراز ده‌ها کیلومتر ناشی می‌شوند. زلزله‌های درعمق کمتر از ۷۰ کیلومتر به عنوان زمین لرزه‌ها ی کانون-کم عمق طبقه بندی می‌شوند، در حالی که با فاصله کانونی بین ۷۰ و ۳۰۰ کیلومتر معمولاً 'کانون-میانی ' یا 'زلزله متوسط عمق' نامیده می‌شوند. در مناطق فرورانش، جایی که پوسته اقیانوسی مسن تر و سردتر در بشقاب تکتونیکی دیگر می‌رود، زلزله‌ها ممکن است در عمق بسیار بیشتری (در محدوده ۳۰۰ تا ۷۰۰ کیلومتر) رخ دهند. این نواحی مرتعش فعال همراه با فرورانش به عنوان مناطق (Wadati - Benioff) شناخته شده‌است. کانون-عمیق زلزله‌ها در عمق زیاد می‌باشند که در آن ناحیه، سنگ کره با توجه به درجه حرارت بالا و فشار دیگر شکننده نیست. مکانیسم احتمالی برای نسل کانون-عمیق زلزله‌ها ناشی از الوین تحت تغییر فاز به ساختارصلبی است.




زلزله‌ها و فعالیت‌های آتشفشانی
بعضی از زلزله‌ها در مناطق آتشفشانی رخ می‌دهند، آنها توسط حرکت ماگما در آتشفشان‌ها ایجاد می‌شوند. چنین زلزله‌هایی می‌توانند به عنوان هشدار دهنده‌ای زود هنگام فوران آتشفشانی را خبر دهند، مانند زلزله‌ها در طول فوران کوه سنت هلن در ۱۹۸۰. زیاد شدن زلزله‌ها در اطراف یک آتشفشان فعّال می‌تواند به عنوان نشانه‌ای برای قریب‌الوقوع بودن فعالیت آتشفشانی باشد. زیاد شدن فعالیت لرزه‌ای قبل از فوران یک آتشفشان می‌تواند توسط زلزله نگارها و دستگاه‌های شیب‌سنج (tiltimeters)ثبت شوند.




خوشه‌های زلزله
بیشتر زمین لرزه‌ها از لحاظ مکان و زمان به یکدیگر مربوط هستند. بیشتر خوشه‌های زلزله شامل لرزش‌های کوچکی هستند که یا به میزان کم خسارت وارد می‌کند یا خسارتی ندارد، اما تئوری وجود دارد که زلزله می‌تواند در یک الگوی منظم تکرار شود.