01-01- تمثيل البيانات [11-17].pdf

‫الدرس األول‪:‬‬ ‫تمثيل البيانات‬ ‫ف‬ ‫ف‬ ‫ش‬ ‫تنت� أجهزة الحاسب الحديثة ي� كل مكان‪ ،‬حيث توجد حاسبات مكتبية ي� البيوت والمدارس وأماكن العمل‪ ،‬وأجهزة حاسب‬ ‫ت‬ ‫ال� تماثل قدرات الحاسب‪ ،‬ولكن كيف‬ ‫محمولة سهلة النقل من مكان إىل آخر‪ ،‬وكذلك الهواتف الذكية ذات القدرات فالعالية ي‬ ‫تتعامل هذه األجه...

‫الدرس األول‪:‬‬ ‫تمثيل البيانات‬ ‫ف‬ ‫ف‬ ‫ش‬ ‫تنت� أجهزة الحاسب الحديثة ي� كل مكان‪ ،‬حيث توجد حاسبات مكتبية ي� البيوت والمدارس وأماكن العمل‪ ،‬وأجهزة حاسب‬ ‫ت‬ ‫ال� تماثل قدرات الحاسب‪ ،‬ولكن كيف‬ ‫محمولة سهلة النقل من مكان إىل آخر‪ ،‬وكذلك الهواتف الذكية ذات القدرات فالعالية ي‬ ‫تتعامل هذه األجهزة مع البيانات المختلفة كاألرقام والحروف والصور؟ ستتعرف ي� هذا الدرس عىل أنظمة تمثيل البيانات‪.‬‬ ‫ئ‬ ‫الثنا� (‪)Binary System‬‬ ‫النظام‬ ‫ي‬ ‫تعمل أجهزة الحاسب بالطاقة الكهربائية‪ ،‬ولهذا فإن مكوناتها الداخلية يمكنها ي ز‬ ‫ين‬ ‫حالت� فقط‪ ،‬وهما حالة وجود جهد‬ ‫تمي�‬ ‫ُ‬ ‫منخفض (‪ )low-voltage state‬أو حالة وجود جهد مرتفع (‪ .)high-voltage state‬يمكنك أن تطلق عىل أجهزة الحاسب‬ ‫ئ‬ ‫ت‬ ‫الثنا� الذي‬ ‫ال� تستخدمها هذه الحاسبات داخلها لتعمل بصورة صحيحة مبنية عىل نظام العد‬ ‫اسم اآلالت ‪ ،‬حيث‬ ‫ي‬ ‫إن "اللغة" ي‬ ‫ف‬ ‫يستخدم ي ن‬ ‫ويش� إىل حالة الجهد المرتفع‪.‬‬ ‫ويش� إىل حالة الجهد المنخفض‪)1( ،‬‬ ‫رقم� فقط ي� كتابة األعداد‪)0( :‬‬ ‫ي‬ ‫ي‬ ‫النظام ش‬ ‫الع�ي (‪)Decimal Numeral System-DEC‬‬ ‫نز ف‬ ‫يمكنك إنشاء جميع األعداد باستخدام سلسلة أعداد مكونة من ‪ 0‬و ‪ .1‬كما تعلم ف� النظام ش‬ ‫م�لة ي� الرقم تأخذ قيمة‬ ‫الع�ي فإن كل‬ ‫ي‬ ‫ف‬ ‫الرقم� ‪ 0‬و ‪ ،9‬وعند تجميعها ً‬ ‫معا لتشكيل رقم‪ ،‬فإن كل نز‬ ‫م�لة تزداد عىل سابقتها بالزيادة � األس واألساس ثابت ش‬ ‫ين‬ ‫تت�اوح ي ن‬ ‫ع�ة‪.‬‬ ‫ب�‬ ‫ي‬ ‫لتمثيل الرقم ‪ 131‬بنظام العد ش‬ ‫الع�ي‪:‬‬ ‫الرقم‬ ‫‪1‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪1‬‬ ‫قيمة نز‬ ‫الم�لة‬ ‫‪1= 100‬‬ ‫‪10= 101‬‬ ‫‪100= 102‬‬ ‫‪+ )30=( 10*3‬‬ ‫‪= )100=( 100*1‬‬ ‫‪)1=( 1*1‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪131‬‬ ‫ف‬ ‫ئ‬ ‫ين‬ ‫الثنا�‪ ،‬ولكن وجه االختالف هنا أن كل رقم يمكن أن يحتمل إحدى‬ ‫يجري استخدام المبدأ نفسه ي� النظام‬ ‫القيمت� ‪1 ، 0‬‬ ‫ي‬ ‫ف‬ ‫بالزيادة ي� األس واألساس ثابت ‪ ...8 ،4 ،2 ،1( 2‬إلخ)‪.‬‬ ‫ئ‬ ‫الثنا� بالصورة ‪:10000011‬‬ ‫عىل سبيل المثال يكون تمثيل الرقم ‪ 131‬بالنظام‬ ‫ي‬ ‫‪1‬‬ ‫الرقم‬ ‫قيمة نز‬ ‫الم�لة‬ ‫‪1= 2‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪2= 2‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪4= 2‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪8= 2‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪16= 2‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪32= 2‬‬ ‫‪5‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪64= 2‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪128= 2‬‬ ‫‪7‬‬ ‫‪131 = )128=( 128*1 + )0=( 64*0 + )0=( 32*0 + )0=( 16*0 + )0=( 8*0 + )0=( 4*0 + )2=( 2*1 + )1=( 1*1‬‬ ‫ن ف‬ ‫ف‬ ‫الحظ أن قيمة نز‬ ‫ين‬ ‫اليم� ي� أي من‬ ‫الم�لة للرقم الموجود ي� أقىص‬ ‫يه ‪ 1‬وأن‬ ‫ي‬ ‫النظام� ي‬ ‫ً‬ ‫أي رقم (باستثناء الصفر) لقوة صفر يساوي واحدا‪ ،‬ولذلك تكون ‪.1 = 20 = 100‬‬ ‫ئ‬ ‫الثنا�‪.‬‬ ‫هكذا يمكنك قراءة وفهم أي رقم بالنظام‬ ‫ي‬ ‫ُ‬ ‫ف‬ ‫ويه تأخذ أحد‬ ‫إن أصغر خانة لتمثيل البيانات ي� أجهزة الحاسب تسىم بت (‪ )Bit‬ي‬ ‫ت‬ ‫ي ن‬ ‫لكلم� خانة ثنائية (‪.)binary digit‬‬ ‫يه اختصار‬ ‫االحتمال�‪ :‬صفر أو واحد‪ .‬كلمة ‪ Bit‬ي‬ ‫ي‬ ‫‪11‬‬ ‫النظام الستة ش‬ ‫ع�ي (‪)Hexadecimal Numerical System-HEX‬‬ ‫تقدمت صناعة الحاسبات ُلتصبح أقوى ث‬ ‫وأك� قدرة عىل التعامل مع البيانات‪ ،‬وقد كان هذا التطور ً‬ ‫سببا لظهور نظام العد الستة ش‬ ‫ع�ي‪.‬‬ ‫ُ‬ ‫ِّ‬ ‫تصغ� سالسل األعداد الثنائية المستخدمة‪.‬‬ ‫وقد ُوظف هذا النظام من أجل‬ ‫ي‬ ‫ً‬ ‫ف‬ ‫ش‬ ‫ن‬ ‫يع� أن كل خانة تأخذ ‪ 16‬احتمااًل لقيم مختلفة‪ .‬ي� هذه الحالة تحتاج إىل استخدام‬ ‫أساس‬ ‫نظام العد الستة ع�ي هو الرقم ‪ ،16‬وهذا ي‬ ‫ً‬ ‫ُ‬ ‫الرموز بداًل من األعداد ‪ .15 ،14 ،13 ،12 ،11 ،10‬لذلك يستخدم الحرف ‪ A‬لتمثيل العدد ‪ ،10‬والحرف ‪ B‬لتمثيل العدد ‪ 11‬و‪ C‬لتمثيل‬ ‫العدد ‪ ... 12‬إلخ‪.‬‬ ‫ش‬ ‫يه‪:‬‬ ‫أعداد النظام الستة ع�ي بأساس ‪ 16‬ي‬ ‫‪0‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪5‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪7‬‬ ‫‪9‬‬ ‫‪8‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪B‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪E‬‬ ‫‪D‬‬ ‫‪F‬‬ ‫ف� النظام الستة ش‬ ‫ع�ي‪( ،‬بالزيادة ف ي� األس واألساس ثابت ‪ 16‬مثل (‪ ،4096 ،256 ،16 ،1‬إلخ)‪.‬‬ ‫ي‬ ‫ِّ‬ ‫ع�ي إىل مكافئه بالنظام ش‬ ‫لتحول العدد ‪ 1C8A‬بنظام العد الستة ش‬ ‫الع�ي‪:‬‬ ‫الرقم‬ ‫نز‬ ‫قيمة الم�لة‬ ‫‪A‬‬ ‫‪1= 160‬‬ ‫‪)10=( 1*10‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪4096= 16‬‬ ‫‪256= 162‬‬ ‫‪= )4096=( 4096*1 + )3072=( 256*12 +‬‬ ‫‪8‬‬ ‫‪16= 161‬‬ ‫‪)128=( 16*8 +‬‬ ‫التحويل ي ن‬ ‫ب� األنظمة‬ ‫من َّ‬ ‫السهل التحويل من نظام عد إىل نظام آخر باستخدام حاسبة ويندوز (‪.)Windows Calculator‬‬ ‫ع�ي إىل عدد ستة ش‬ ‫ِلتحويل عدد ش‬ ‫ع�ي‪:‬‬ ‫> افتح تطبيق الحاسبة (‪.)Calculator‬‬ ‫ت‬ ‫>اضغط عىل الخيا رات ‪1‬‬ ‫واخ� وضع‬ ‫م�مج (‪2 .)Programmer‬‬ ‫ب‬ ‫ً‬ ‫ش‬ ‫>اضغط عىل نظام األعداد مثاًل ع�ي‬ ‫(‪3 .)DEC‬‬ ‫ً‬ ‫>اكتب الرقم وفقا لنظام األعداد المحدد‪4 .‬‬ ‫> ت‬ ‫اخ� نظام أعداد آخر ترغب بتحويل الرقم‬ ‫إليه‪.‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪5‬‬ ‫ً‬ ‫نظرا ألن نظام العد الستة ش‬ ‫ع�ي يحتوي عىل بعض‬ ‫م� الحاسب يستمتعون بإنشاء‬ ‫األحرف فإن ب‬ ‫م� ج ي‬ ‫بعض "األرقام الرسية" لتهجئة الكلمات واستخدامها‬ ‫ً‬ ‫ف‬ ‫ي� برامجهم للداللة عىل أشياء معينة‪ ،‬فمثاًل يكون‬ ‫استخدام الرقم الستة ش‬ ‫ع�ي " ‪"DEADBEEF‬‬ ‫ال�نامج‪ ،‬ويكون استخدام‬ ‫لإلشارة إىل تعطل ب‬ ‫ف‬ ‫"‪ "BADF00D‬بوساطة أبل (‪ )Apple‬ي� نظام‬ ‫تشغيل آي أو إس (‪ )iOS‬عند تعطل أحد التطبيقات‪.‬‬ ‫‪12‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪5‬‬ ‫‪7306‬‬ ‫تمثيل البيانات‬ ‫لتمثيل النص ف� الحاسب نستخدم ما يسىم نظام ت‬ ‫ال� ي ز‬ ‫) الذي يتضمن قائمة من األحرف يجري تحويلها إىل النظام‬character set( �‫م‬ ‫ي‬ ‫ئ‬ ‫ أحد أشهر أنظمة ت‬.�‫الثنا‬ ُ )ASCII( ‫م� هو نظام أسيك‬ ‫ يه اختصار لـنظام ي ز‬ASCII ‫ كلمة‬.‫الموضح باألسفل‬ ‫ال� ي ز‬ ‫ترم� وتبادل المعلومات‬ ‫ي‬ ‫ي‬ ‫ي‬ .)American Standard Code for Information Interchange( �‫النموذ‬ ‫األمرييك‬ ‫ج ي‬ ‫ي‬ ‫البيانات ف� أنظمة ت‬ ‫ال� ي ز‬ ‫م� المختلفة‬ ‫ي‬ ‫ وما يماثلها من أعداد ش‬ASCII �‫الجدول يوضح الرموز ف‬ ‫ع�ية وستة‬ ‫ي‬ ‫ئ‬ ً ‫ع�ية ولكنها‬ ‫ش‬ .‫الثنا� لتحفظ عىل الحاسب‬ ‫النظام‬ ‫إىل‬ ‫تحول‬ ‫فعليا‬ ‫ي‬ ً 32 ‫أول‬ ‫رمزا ف� نظام ي ز‬ ‫ تم حجزها ألغراض خاصة‬ASCII �‫ترم‬ ‫ي‬ َ .‫ داخل الملفات النصية‬Tab ‫ و‬Enter‫مفتايَح‬ ‫مثل تمثيل‬ ‫ي‬ 0 1 Dec Hex Char Action (if non-printing) Dec NUL SOH (nul) (start of heading) 32 33 Hex 20 21 22 2 2 STX (start of text) 34 3 4 3 4 ETX EOT (end of text) (end of transmission) 35 36 23 6 7 6 7 ACK BEL (acknowledge) (bell) 38 39 26 5 8 5 8 ENQ BS (enquiry) (backspace) 37 40 24 25 27 28 Char 40 65 " 66 67 41 42 # $ % & ' ( 9 A B HT LF VT (horizontal tab) (NL linefeed,new line) (vertical tab) 41 42 43 12 13 14 C D E FF CR SO (NP linefeed,new page) (carriage return) (shift out) 44 45 46 2C 2D 2E , . 15 16 F 10 SI DLE (shift in) (data link escape) 47 48 2F 30 / 0 18 19 12 13 DC2 DC3 (device control 2) (device control 3) 50 51 32 33 2 3 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 14 15 16 17 18 19 1A 1B 1C 1D 1E 1F DC1 DC4 NAK SYN ETB CAN EM SUB ESC FS GS RS US (device control 1) (device control 4) (negative acknowledge) (synchronous idle) (end of trans. block) (cancel) (end of medium) (substitute) (escape) (file separator) (group separator) (record separator) (unit separator) 49 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 31 34 35 36 37 38 39 3A 3B 3C 3D 3E 3F Hex 64 9 10 11 11 Dec Space ! 29 2A 2B 17 13 0 1 ) * + 1 4 5 6 7 8 9 : ; < = > ? 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 43 44 45 46 47 48 49 4A 4B 4C 4D 4E 4F 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 5A 5B 5C 5D 5E 5F Char Dec Hex Char @ A 96 97 60 61 ` a B 98 62 b C D 99 100 63 64 c d F G 102 103 66 67 f g I J K 105 106 107 69 6A 6B i j k L M N 108 109 110 6C 6D 6E l m n O P 111 112 6F 70 o p R S 114 115 72 73 r s U V W X Y Z [ \ ] ^ _ 117 118 119 120 121 122 123 24 125 126 127 75 76 77 u v w x y z { | } ~ DEL E H Q T 101 104 113 116 65 68 71 74 78 79 7A 7B 7C 7D 7E 7F e h q t ‫تمثيل الصور‬ ‫يتعامل الحاسب مع الصور من خالل نظام األلوان حيث يكون تمثيل لون كل بكسل داخل الصورة بطرق عديدة‪ُ ،‬‬ ‫ويعد استخدام نظام‬ ‫ِ‬ ‫ً‬ ‫شيوعا‪ .‬ف� هذا النظام ُي َّ‬ ‫ث‬ ‫(أحمر‪ ،‬ض‬ ‫ع� عن كل لون بمزي ــج من هذه األلوان األساسية الثالثة‪ ،‬وهكذا‬ ‫األك�‬ ‫أخ�‪ ،‬أزرق) (‪ )RGB‬الطريقة‬ ‫ب‬ ‫ي‬ ‫ف‬ ‫ت‬ ‫يجري تخزين ‪ 3‬قيم لكل بكسل � الصورة‪ ،‬واحدة لكل لون‪ .‬ت�اوح قيمة كل منها ي ن‬ ‫ب� ‪ 0‬و‪ 255‬وتدل عىل تدرج كل لون‪.‬‬ ‫ي‬ ‫‪R‬‬ ‫‪G‬‬ ‫‪B‬‬ ‫أبيض‬ ‫‪255‬‬ ‫‪255‬‬ ‫‪255‬‬ ‫أحمر‬ ‫‪255‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪0‬‬ ‫أصفر‬ ‫ض‬ ‫أخ�‬ ‫‪255‬‬ ‫‪255‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪255‬‬ ‫‪0‬‬ ‫سماوي‬ ‫‪0‬‬ ‫‪255‬‬ ‫‪255‬‬ ‫أزرق‬ ‫‪0‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪255‬‬ ‫‪255‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪255‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪0‬‬ ‫ن‬ ‫أرجوا�‬ ‫ي‬ ‫أسود‬ ‫ً‬ ‫ث‬ ‫ُي َعد الفيديو‬ ‫بشكل عام فإنه يمكن النظر للفيديو بوصفه سلسلة من الصور‬ ‫الرقيم من أك� البيانات تعقيدا ليتم تمثيله‪ ،‬ولكن ُ ٍ‬ ‫ي‬ ‫بيانات ثنائية يجري تشغيلها صورة ِت َلو األخرى‪ .‬يكون استخدام تقنية ضغط الصور لتقليل المساحة‬ ‫المحفوظة عىل شكل‬ ‫ٍ‬ ‫المطلوبة لحفظها وزيادة رسعة معالجتها‪.‬‬ ‫ق‬ ‫المنط� والبوابات َ‬ ‫المنطقية (‪)Boolean Algebra‬‬ ‫الج�‬ ‫ب‬ ‫ي‬ ‫ُ‬ ‫ف‬ ‫تحفظ البيانات ي� الحاسب عىل شكل بيانات ثنائية (‪ ،)0،1‬ويقوم الحاسب بإجراء العمليات عىل األرقام الثنائية (‪ )0،1‬من خالل ما‬ ‫يسىم بالبوابات المنطقية‪.‬‬ ‫‪14‬‬ ‫ما البوابات المنطقية؟‬ ‫ث‬ ‫يه دائرة ت‬ ‫إلك�ونية تستقبل قيمة مدخلة واحدة أو أك� وتنتج قيمة واحدة‪ ،‬وترتبط كل بوابة منطقية بجدول يسىم جدول الحقيقة‬ ‫ي‬ ‫ُ‬ ‫ظهر جميع االحتماالت للقيم الداخلة وما يقابلها من قيم خارجة لكل بوابة منطقية‪.‬‬ ‫(‪ )Truth Table‬ي ِ‬ ‫ف‬ ‫ق‬ ‫المنط� ‪NOT‬‬ ‫الن�‬ ‫ي‬ ‫بوابة ي‬ ‫ُ‬ ‫ق‬ ‫بوابة ف‬ ‫المنط� ‪ NOT‬تستقبل قيمة واحدة ُ‬ ‫كمدخل وتنتج‬ ‫الن�‬ ‫ي‬ ‫ي‬ ‫المدخل‪ ،‬فإذا كان ُ‬ ‫كمخرج‪ ،‬وتقوم بعكس ُ‬ ‫قيمة واحدة ُ‬ ‫المدخل ‪0‬‬ ‫المدخل ‪ُ 1‬‬ ‫فالمخرج ‪ ،1‬أما إذا كان ُ‬ ‫ُ‬ ‫فالمخرج ‪.0‬‬ ‫مدخل‬ ‫‪A‬‬ ‫مخرج‬ ‫‪Not A‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪0‬‬ ‫إدخال‬ ‫‪NOT A‬‬ ‫‪A‬‬ ‫إخراج‬ ‫ق‬ ‫بوابة ض‬ ‫المنط� ‪AND‬‬ ‫ال�ب‬ ‫ي‬ ‫ق‬ ‫ً‬ ‫قيمت� ُ‬ ‫بوابة ض‬ ‫ين‬ ‫وبناء‬ ‫كمدخل‪،‬‬ ‫ال�ب‬ ‫المنط� ‪ AND‬تستقبل‬ ‫ي‬ ‫المخرج‪ ،‬فإذا كان كالهما ‪ 1‬فسيكون ُ‬ ‫عليهما ُيحدد ُ‬ ‫المخرج ‪ ،1‬أما‬ ‫غ� ذلك فإن ُ‬ ‫المخرج ‪.0‬‬ ‫إذا كان ي‬ ‫مدخل‬ ‫‪A‬‬ ‫مدخل‬ ‫‪B‬‬ ‫مخرج‬ ‫‪A and B‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪A*B‬‬ ‫إدخال‬ ‫إخراج‬ ‫ق‬ ‫المنط� ‪OR‬‬ ‫بوابة الجمع‬ ‫ي‬ ‫ق‬ ‫ق‬ ‫المنط� ‪ OR‬ويه مثل بوابة ض‬ ‫المنط� تستقبل‬ ‫ال�ب‬ ‫بوابة الجمع‬ ‫ي‬ ‫ي‬ ‫ي‬ ‫ُ‬ ‫قيمت� ُ‬ ‫ين‬ ‫‪.‬‬ ‫‪.0‬‬ ‫خرج‬ ‫الم‬ ‫فإن‬ ‫‪،0‬‬ ‫كالهما‬ ‫كان‬ ‫إذا‬ ‫دخل‬ ‫كم‬ ‫ما عدا ذلك فإن‬ ‫ُ‬ ‫المخرج يكون ‪.1‬‬ ‫مدخل‬ ‫‪A‬‬ ‫مدخل‬ ‫‪B‬‬ ‫مخرج‬ ‫‪A or B‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫إدخال‬ ‫‪A+B‬‬ ‫إخراج‬ ‫‪15‬‬ ‫بوابة االختيار المقصور ‪XOR‬‬ ‫ً‬ ‫إن بوابة االختيار المقصور ‪( XOR‬تسىم أيضا بوابة ‪ OR‬الحرصية)‬ ‫ُمخرجها هو ‪ 0‬إذا كان كال ُ‬ ‫ين‬ ‫ين‬ ‫الم ي ن‬ ‫مختلف�‪.‬‬ ‫متماثل�‪ ،‬و ‪ 1‬إذا كانا‬ ‫دخل�‬ ‫مدخل‬ ‫‪A‬‬ ‫مدخل‬ ‫‪B‬‬ ‫مخرج‬ ‫‪A or B‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪0‬‬ ‫إدخال‬ ‫‪A‬‬ ‫‪B‬‬ ‫إخراج‬ ‫ت‬ ‫ال�انزستورات (‪)Transistors‬‬ ‫ت ن‬ ‫بناء عىل ُمستوى إشارة ُ‬ ‫أك�‪ .‬ت‬ ‫ُتصنع البوابة المنطقية من ترانزستور واحد أو ث‬ ‫و� يعمل ً‬ ‫الجهد الداخل‬ ‫ال�انزستور هو‬ ‫عنرص إلك� ي‬ ‫ً‬ ‫ئ‬ ‫ئ‬ ‫الكهربا�‪.‬‬ ‫الكهربا� أوكمقاومة تمنع مرور التيار‬ ‫إليه فيعمل إما موصاًل للتيار‬ ‫ي‬ ‫ي‬ ‫ئ‬ ‫تستخدم البوابات ف� جميع مكونات الحاسب ً‬ ‫العشوا� (‪ )RAM‬إىل ذاكرة الفالش الخارجية َ‬ ‫المحمولة‪.‬‬ ‫بدءا من ذاكرة الوصول‬ ‫ي‬ ‫ي‬ ‫مزيجا ً‬ ‫ً‬ ‫خاصا من البوابات تسمح بالمحافظة عىل حالتها من أجل حفظ البيانات بشكل دائم دون الحاجة‬ ‫هذه الذاكرة تستخدم‬ ‫لوجود الطاقة الكهربائية لتبقيها محفوظة بعد إزالتها من الحاسب‪.‬‬ ‫ترانزستور‬ ‫ترانزستور‬ ‫‪Transistor‬‬ ‫مكثف‬ ‫‪Capacitor‬‬ ‫المقاومة‬ ‫‪Resistor‬‬ ‫معلومة‬ ‫‪16‬‬ ‫ين‬ ‫لتحس� عمليات البحث عىل الشبكة العنكبوتية؟‬ ‫هل تعلم أنه يمكنك استخدام المعامالت المنطقية‬ ‫ف‬ ‫ت‬ ‫الن� ‪.NOT‬‬ ‫يمكنك استبعاد النتائج ي‬ ‫ال� تحتوي عىل كلمة معينة وذلك باستخدام معامل ي‬ ‫ف‬ ‫عىل سبيل المثال‪ ،‬إن البحث عن (رسعة الجاكوار ‪-‬سيارة) سيظهر ي� النتيجة رسعة حيوان الجاكوار‪،‬‬ ‫ويستبعد نتائج البحث عن السيارات من نوع جاكوار‪ ،‬مع األخذ بالحسبان أن المسافة ي ن‬ ‫ب� الكلمات يتم‬ ‫ت‬ ‫ال� وضعتها‪.‬‬ ‫التعامل معها كمعامل ‪ ،AND‬وبناء عىل ذلك ستظهر نتائج البحث بجميع الكلمات ي‬ ‫الدارات ُ‬ ‫المتكاملة (‪)Integrated Circuit‬‬ ‫ت‬ ‫بدمج عدة بوابات ً‬ ‫اإللك�ونية مثل‬ ‫معا وبإضافة بعض العنارص‬ ‫ُ ِّ‬ ‫ت‬ ‫ُ‬ ‫إلك�ونية تسمح‬ ‫والمكثفات يمكنك إنشاء دا رات‬ ‫المقاومات‬ ‫بتوصيل العديد من المداخل والمخارج‪.‬‬ ‫ُ‬ ‫ُ‬ ‫الدارة ُ‬ ‫ش‬ ‫يه مجموعة من‬ ‫الم‬ ‫تكاملة (تسىم أيضا رقاقة أو �يحة) ي‬ ‫ت‬ ‫المركبة ً‬ ‫المتكاملة ُ‬ ‫اإللك�ونية ُ‬ ‫معا‪ .‬لقد أحدثت الدارات‬ ‫العنارص‬ ‫ف‬ ‫ت‬ ‫ُ‬ ‫الصغ�ة ثورة ي� عالم التقنية واإللك�ونيات‬ ‫المتكاملة أو الرقائق‬ ‫ي‬ ‫ُ‬ ‫ت‬ ‫ال� تستهلكها‪ ،‬وقدرتها العالية‬ ‫بسبب صغر حجمها‪ ،‬والطاقة القليلة ً ي‬ ‫عىل تنفيذ مهام ُمعقدة برسعة هائلة جدا‪.‬‬ ‫ِّ‬ ‫وحدة المعالجة المركزية (‪ )Central Processing Unit‬تشغل‬ ‫وظائف المعالجة الرئيسة للحاسب‪ ،‬وتدير مهمة واحدة ف ي� كل مرة‪.‬‬ ‫وحدة معالجة الرسومات (‪)Graphics Processing Unit‬‬ ‫تستخدم أساسا لمعالجة الصور‪ ،‬وتدير العديد من المهام المختلفة‬ ‫ف ي� وقت واحد (تعدد المهام)‪.‬‬ ‫تذكر‪ ،‬يمثل الرقمان ‪ 0‬و ‪ 1‬اإلشارات الكهربائية‪ ،‬حيث‬ ‫يمثل ‪ 0‬الجهد المنخفض ويمثل ‪ 1‬الجهد المرتفع‪.‬‬ ‫للحصول عىل فكرة عن صغر حجم هذه المكونات‬ ‫ت‬ ‫ال� يتكون منها الحاسب الخاص بك‪:‬‬ ‫ي‬ ‫عدد ت‬ ‫وحدة ُ‬ ‫ال�انزستورات‬ ‫المعالجة‬ ‫السنة‬ ‫‪2,300‬‬ ‫‪CPU‬‬ ‫‪1971‬‬ ‫‪5,000,000,000‬‬ ‫‪CPU‬‬ ‫‪2012‬‬ ‫‪33,700,000,000‬‬ ‫‪CPU‬‬ ‫‪2021‬‬ ‫‪3,500,000‬‬ ‫‪GPU‬‬ ‫‪1997‬‬ ‫‪7,080,000,000‬‬ ‫‪GPU‬‬ ‫‪2012‬‬ ‫‪59,000,000,000‬‬ ‫‪GPU‬‬ ‫‪2021‬‬ ‫لنطبق ً‬ ‫معا‬ ‫تدريب ‪1‬‬ ‫ِّ‬ ‫التالية؟دون المخرج ف ي� الجدول أدناه‪:‬‬ ‫هل يمكنك تحديد كافة مخرجات الدارة‬ ‫مدخل ‪A‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫مدخل ‪B‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪1‬‬ ‫المخرج‬ ‫المخرج‬ ‫تدريب ‪2‬‬ ‫امأل الفراغات ف ي� الجدول أدناه‪:‬‬ ‫ئ‬ ‫ثنا�‬ ‫نظام ي‬ ‫‪1101‬‬ ‫نظام ش‬ ‫ع�ي‬ ‫نظام ستة ش‬ ‫ع�ي‬ ‫‪85‬‬ ‫‪3F8‬‬ ‫‪17‬‬