مفاهيم تقنية رقمية 2 م PDF

# علم البيانات علم البيانات هو علم يجمع بين عدة مجالات (علم الحاسوب والإحصاء والرياضيات). ويعمل على تحليل البيانات لاستخراج معلومات ذات مغزى تؤدي إلى معرفة محددة. ## البيانات البيانات هي مجموعة من الحقائق أو الكلمات أو الأرقام أو حتى وصف لأشياء لم يتم تحليلها أو معالجتها، وتسمى أيضاً البيانات الأو...

# علم البيانات علم البيانات هو علم يجمع بين عدة مجالات (علم الحاسوب والإحصاء والرياضيات). ويعمل على تحليل البيانات لاستخراج معلومات ذات مغزى تؤدي إلى معرفة محددة. ## البيانات البيانات هي مجموعة من الحقائق أو الكلمات أو الأرقام أو حتى وصف لأشياء لم يتم تحليلها أو معالجتها، وتسمى أيضاً البيانات الأولية حيث تعني أولية أي غير معالجة. ## المعلومات المعلومات هي البيانات المعالجة التي لها معنى في سياق محدد ومفيد. ## المعرفة المعرفة هي معالجة المعلومات وفهمها بحيث تؤدي إلي استنتاجات وقرارات مختلفة. ### أوجه الاختلاف بين البيانات والمعلومات | بيانات | معلومات | |-----------------------|------------------------| | ليس لها معنى | تحمل معنى منطقيا | | كلمات وأرقام | بيانات تمت معالجتها | | المادة الأولية | المنتج النهائي | | أكثر عمومية | أكثر تحديدا | | مدخلات لنظام الحاسب | مخرجات | ### أوجه الاختلاف بين المعلومات والمعرفة | معلومات | معرفة | |-----------------------|------------------------| | بيانات تمت معالجتها | استنتاجات | | لا تكفي لاتخاذ قرارات | توفر القدرة على اتخاذ تنبؤات و قرارات | | عند تحليل نفس البيانات | تختلف باختلاف العالم أو الباحث | # أنواع البيانات 1. بيانات رقمية 2. بيانات أبجدية 3. بيانات أبجدية رقمية 4. البيانات الرسومية 5. بيانات الصوت 6. بيانات مقاطع الفيديو # عرض البيانات 1. ثابتة 2. متغيرة (ديناميكية) ## البيانات الثابتة: البيانات الثابتة هي البيانات التي لا تتغير بعد تسجيلها. على سبيل المثال البيانات في مجلة مطبوعة فيها معلومات عن أماكن سياحية في المملكة العربية السعودية، فبمجرد طباعة المجلة لا يمكن تغيير المعلومات فيها. ## البيانات المتغيرة (الديناميكية): البيانات المتغيرة هي البيانات التي قد تتغير بعد تسجيلها ويجب تحديثها باستمرار. على سبيل المثال بيانات موقع إلكتروني يحتوي على معلومات عن الأماكن السياحية في المملكة العربية السعودية، حيث يمكن تحديثها عند الحاجة. # ترميز البيانات ترميز البيانات يعمل على تنظيم البيانات وترتيبها بطريقة محددة باستخدام رموز مختلفة مثل الحروف أو الأرقام أو الكلمات. ## رموز المطارات وضع اتحاد النقل الجوي الدولي (IATA) رمزا مكونا من ثلاثة حروف يحدد العديد من المطارات حول العالم. يمكنك البحث عن تذاكر الطيران على الإنترنت باستخدام هذا الرمز، كما يُعرض الرمز كذلك على بطاقات الأمتعة المرفقة في مكاتب تسجيل الوصول بالمطار؛ لتوفير السلامة في حالة فقدان الامتعة. | رمز | اسم المطار | |--------|-----------------------------| | DMM | مطار الملك فهد الدولي | | JED | مطار الملك عبد العزيز الدولي | | RUH | مطار الملك خالد الدولي | ## رموز العملات لكل بلد في أنحاء العالم عملة خاصة به، وتستخدم رموز العملات بدلا من اسم العملة كاختصارات متعارف عليها عند التعاملات المالية. | رمز | معنى | |--------|----------------| | SAR | الريال السعودي | | USD | الدولار الأمريكي | | EUR | اليورو | # التشفير (Encryption) التشفير هو وسيلة لحماية البيانات عن طريق إخفائها عن الأشخاص غير المرغوب بهم. ولتحقيق ذلك يجب أن يتم تشفير البيانات بطريقة لا يمكن فكها إلا من قبل الشخص الذي يملك مفتاحًا خاصا بفك التشفير لتلك البيانات ويعتبر مفتاح التشفير (غالبا الرقم السري) عنصرًا أساسيا في فك التشفير. ## التشفير المتماثل (Symmetric encryption) هذا النوع من التشفير يُستخدم فيه نفس المفتاح التشفير وفك تشفير ملف أو رسالة. يتم تطبيق مفتاح سري عبارة عن رقم أو كلمة أو سلسلة من الأحرف العشوائية على نص الرسالة، ولابد في هذا النوع أن يعرف المرسل والمستلم المفتاح السري المستخدم ليتم تشفير وفك تشفير الملفات المرسلة. ## التشفير غير المتماثل (Asymmetric encryption) التشفير غير المتماثل هو نوع من التشفير يتم فيه تشفير البيانات أولا ثم فك تشفيرها باستخدام مفتاحين منفصلين للتشفير متصلين رياضيا وليس مفتاحًا واحدًا تُعرف هذه المفاتيح باسم المفتاح العام والمفتاح الخاص. تكمن مشكلة التشفير المتماثل في حال اكتشاف شخص ما للمفتاح السري الخاص، فحينها يمكنه فك تشفير الرسالة بسهولة، وللتغلب على ذلك فإنه يلجأ إلى استخدام التشفير غير المتماثل، والذي يُعرف أيضًا باسم تشفير المفتاح العام الذي يتم فيه التغلب على مشكلة المفتاح السري. ## تشفير البريد الإلكتروني (Email encryption) من المهم تشفير رسائل البريد الإلكتروني قبل إرسالها للتأكد من أنه إذا اعترض أحد المتطفلين أو أي شخص آخر غير المستلم المقصود بالرسالة، فستكون غير قابلة للقراءة وعديمة الفائدة بشكل أساسي، وذلك بهدف حماية المعلومات الحساسة المحتمل قراءتها من قبل أي شخص آخر غير المستلمين المعنيين. يجب أيضًا تشفير قنوات الاتصال من قبل مزود البريد الإلكتروني الخاص بك، وكذلك تشفير رسائل البريد الإلكتروني المحفوظة أو المحفوظة مؤقتا أو المؤرشفة. ## تشفير القرص الصلب (Hard disk encryption) تم تصميم عملية تشفير القرص الصلب الحماية وحدة التخزين الداخلية الموجودة في الحاسب بكاملها، فبدلا من تأمين الملفات الإلكترونية بشكل فردي ومستقل، فإنه يُستخدم تشفير القرص الصلب لتشفير كل البيانات الموجودة على القرص. علاوةً على ذلك فإن هذا النوع من التشفير لا يُستخدم للأقراص فحسب، بل يمكن استخدامه على وحدات التخزين الأخرى مثل وحدة الذاكرة الفلاشية أو أشرطة النسخ الاحتياطي. # مفاهيم الذكاء الاصطناعي ## تعلم الآلة (Machine Learning) تعلم الآلة هو مجال فرعي من الذكاء الاصطناعي حيث يهتم بتطوير خوارزميات تمكن أجهزة الحاسب من فهم أنماط التعلم من البيانات المتاحة والقيام بتنبؤات أو تصنيفات أو قرارات بناءً على البيانات الجديدة. ## الشبكة العصبية (Neural Network) الشبكة العصبية هي نموذج حوسبي في الذكاء الاصطناعي مستوحى من الشبكات العصبية البيولوجية للدماغ. ## معالجة اللغات الطبيعية (Natural Language Processing - NLP) معالجة اللغات الطبيعية هو فرع من فروع الذكاء الاصطناعي يهتم بفهم أو توليد اللغة البشرية سواء كانت على شكل نص أو كلام. تستخدم معالجة اللغات الطبيعية في العديد من التطبيقات المختلفة مثل: ترجمة اللغة، والمكالمات في الهاتف المحمول، والتنبؤ بالنص، ويستخدمها أيضًا المساعد الذكي ليتمكن من فهم الأمر وإرجاع الاستجابة. # أنواع تعلم الآلة ## التعلم الموجه (Supervised learning) في التعلم الموجّه، يُغذي المستخدم الخوارزمية ببيانات تاريخية أو بيانات تدريبية وتحاول التنبؤ بالقيم الجديدة للبيانات التي لم يتم إدخالها في الخوارزمية بعد وتسمى هذه البيانات أيضًا بيانات الاختبار. توجد طريقتان للتعلم الموجه - تحليل الانحدار يُستخدم لتوقع رقم (Regression analysis) - تحليل التصنيف يُستخدم لتعيين بيانات (Classification analysis) مثل السعر المستقبلي للأسهم، وتحليل التصنيف إلى فئة محددة مثل تصنيف صورة معينة على أنها قارب أو سفينة. ## التعلم غير الموجه (Unsupervised learning) في التعلم غير الموجه، تُوجد لديك كميات كبيرة من البيانات غير مسمّاة ولا يمكن إجراء تنبؤ أو تحليل انحدار لها. ومع ذلك يمكنك العثور على أنماط في البيانات غير المهيكلة من خلال المراقبة والتجميع. تستخدم شركات البيع بالتجزئة الكبرى نماذج التعلم غير الموجه لتصنيف عملائها حسب المشتريات التي يفضلونها وذلك لتحسين حملات التسويق والمبيعات. ## التعلم التعزيزي (Reinforcement learning) في التعلم التعزيزي، لا يتم إعطاء الخوارزمية بيانات الإدخال، ولكن يتفاعل الوسيط (برنامج الحاسب) مع البيئة لتحديد بيانات الإدخال المناسبة. يحتاج الوسيط للوصول إلى الحالة النهائية أو الرابحة ويتم ذلك من خلال إجراء سلسلة من الحلقات المستمرة للحصول على المكافآت الصغيرة أو العقوبات، وتعد لعبة الشطرنج مثال على هذا النوع من الخوارزميات.