تشريح القلب وأهميته

أهمية القلب

• القلب هو أحد أهم أعضاء جسم الإنسان، حيث يعتبر المسؤول عن ضخ الدم إلى جميع أجزاء الجسم.
• يتكون القلب من أربع حجرات رئيسية: الأذين الأيمن، الأذين الأيسر، البطين الأيمن، والبطين الأيسر.
• يقع القلب في الجهة اليسرى بين الرئتين وفوق المعدة، ويحميه القفص الصدري.
• حجم القلب يعادل تقريباً حجم قبضة اليد، ويزن ما بين 250 إلى 300 غرام.

نشاط القلب

• ينبض القلب بمعدل تقريباً 100,000 نبضة في اليوم الواحد.
• في المتوسط، ينخفض معدل نبضات قلب البالغين إلى ما بين 60 إلى 80 نبضة في الدقيقة.
• حديثو الولادة تكون معدلات نبضات قلوبهم أعلى، حيث تتراوح بين 70 إلى 190 نبضة في الدقيقة.

الوظيفة الرئيسية

• القلب هو العضو المسؤول عن دوران الدم في الجسم، ويُعرف بالجهاز الدوري.

تعريف وهياكل الكمبيوتر

• تعريف: التصميم المفهومي والهيكلية التشغيلية الأساسية لنظام الكمبيوتر.

المكونات الرئيسية

• وحدة المعالجة المركزية (CPU):
  • تعتبر بمثابة "مخ" الكمبيوتر، حيث تقوم بإجراء العمليات الحسابية والمهام.
• الوحدات المكونة:
  • وحدة الحساب والمنطق (ALU): تنفذ العمليات الحسابية والمنطقية.
  • وحدة التحكم (CU): توجيه عمليات المعالج والتواصل مع الذاكرة.

الذاكرة

• وظيفة: تخزين مؤقت للبيانات والتعليمات.
• أنواع:
  • ذاكرة الوصول العشوائي (RAM): ذاكرة غير دائمة؛ تفقد البيانات عند انقطاع الطاقة.
  • ذاكرة القراءة فقط (ROM): ذاكرة دائمة؛ تحتوي على البرامج الثابتة وتعليمات النظام.

التخزين

• وظيفة: تخزين البيانات على المدى الطويل.
• أنواع:
  • محرك الأقراص الصلبة (HDD): تخزين مغناطيسي.
  • محرك الحالة الصلبة (SSD): تخزين أسرع قائم على الذاكرة فلاش.

أجهزة الإدخال والإخراج

• وظيفة: تمكين التفاعل مع الكمبيوتر.
• أمثلة:
  • أجهزة الإدخال: لوحة المفاتيح، الفأرة.
  • أجهزة الإخراج: الشاشة، الطابعة.

أنواع معمارية الكمبيوتر

• هندسة فون نيومان:
  • فضاء ذاكرة واحد لكلا البيانات والتعليمات، وتنفيذ التعليمات بشكل متسلسل.
• هندسة هارفارد:
  • ذاكرة منفصلة للتعليمات والبيانات، مما يسمح بالوصول المتزامن.

مبادئ التصميم

• الوحدوية: يمكن استبدال المكونات وترقيتها.
• القابلية للتوسع: زيادة قدرات النظام بسهولة.
• الأداء: تحسين السرعة والكفاءة.
• الجدوى الاقتصادية: موازنة الأداء مع التكاليف.

معمارية مجموعة التعليمات (ISA)

• تعرف مجموعة التعليمات التي يمكن لوحدة المعالجة المركزية تنفيذها.
• أنواع:
  • RISC (حاسوب مجموعة تعليمات مختزلة): تعليمات مبسطة لزيادة السرعة.
  • CISC (حاسوب مجموعة تعليمات معقدة): تعليمات أكثر تعقيدًا لتحقيق الكفاءة.

الميكرومعمارية

• تنفيذ مجموعة التعليمات في تصميم محدد لوحدة المعالجة المركزية، تركز على كيفية تنفيذ التعليمات داخليًا.

الاتجاهات في هياكل الكمبيوتر

• معالجة متوازية: العديد من المعالجات تعمل على مهام بشكل متزامن.
• الحوسبة السحابية: نقل المهام الحاسوبية إلى خوادم بعيدة.
• كفاءة الطاقة: تصميمات تركز على تقليل استهلاك الطاقة.

تأثير معمارية الكمبيوتر

• تؤثر على الأداء العام للنظام واستهلاك الطاقة والتكاليف.
• تؤثر في تصميم البرمجيات وأداء التطبيقات.