رایانه(کامپیوتر) ,

رایانه^[۱][۲] یا کامپیوتِر (به انگلیسی: Computer)^[۳] دستگاهی الکترونیک است که می‌تواند برنامه‌ریزی شود تا دستورهای ریاضیاتی و منطقی را به‌صورت خودکاره از طریق برنامه‌نویسی انجام دهد. رایانه‌های نوین می‌توانند از مجموعهٔ بزرگی از دستورها (کد) به نام برنامه (نرم‌افزار) پیروی کنند، این امر به آن‌ها اجازه می‌دهد تا قابلیت انجام حجم بزرگی از وظایف را داشته باشند، و بر اساس برنامه‌ای که به آن‌ها داده می‌شود عمل می‌کنند.^[۴] یک رایانه شامل سخت‌افزار و نرم‌افزار است که با هم یک سامانهٔ رایانه‌ای (Computer system) را تشکیل می‌دهند. همچنین رایانه‌ها با متصل شدن به هم، می‌توانند به نوع دیگری از رایانه بدل شوند. مانند شبکهٔ رایانه‌ای و رایانهٔ خوشه‌ای.

رایانه‌ها به‌عنوان سامانهٔ کنترل برای حجم گسترده‌ای از دستگاه‌های صنعتی و دستگاه‌های مصرفی استفاده می‌شوند. رایانه‌ها به‌عنوان دستگاه‌های خانگی مانند دستگاه مایکروویو و دور فرمانها، دستگاه‌های کارخانه‌ای مانند ربات صنعتی و طراحی به کمک رایانه (CAD) و دستگاه‌های عمومی مانند رایانه‌های شخصی (PC)، تلفن‌های همراه و تلفن‌های هوشمند استفاده می‌شوند. اینترنت بزرگترین شبکه در جهان است که از اتصال رایانه‌های زیادی به‌هم تشکیل شده‌است. رایانه‌ها می‌توانند به اینترنت متصل شوند و از منابع اطلاعاتی متعدد اینترنت بهره ببرند.

در گذشته رایانه‌ها به‌عنوان دستگاه‌های محاسبات ریاضی فرض می‌شدند. تاریخچهٔ رایانه نیز به همین بر موضوع استوار است. اولین رایانه (دستگاه محاسبه) چرتکه نام دارد. چرتکه رایانه‌ای بود که انسان‌ها در گذشته برای انجام محاسبات پایه از آن استفاده می‌کردند. در اوایل انقلاب صنعتی، برخی دستگاه‌های مکانیکی به‌طور خودکار انجام محاسبات طولانی را انجام می‌دادند. برای مثال، الگوهای راهنما برای دستگاه‌های ریسندگی. بعدها رایانه‌ها پیشرفته‌تر شدند و در سده بیستم میلادی توانستند دستگاه‌های الکترونیکی آنالوگ را بسازند. اولین رایانه‌های رقمی در طی جنگ جهانی دوم ساخته شدند. اولین ترانزیستور نیم‌رسانا در اواخر سال ۱۹۴۰ بر اساس ماسفت (MOSFET) و مدارهای مجتمع (IC) در اواخر ۱۹۵۰ و ریزپردازنده‌ها در سال ۱۹۷۰ ساخته شدند. سرعت، قدرت و همه‌کاره بودن رایانه‌ها سبب شد تا انقلاب دیجیتال رخ دهد و پیشرفت چشمگیری در زندگی انسان حاصل شود.

رایانه‌های امروزی از واحد پردازش مرکزی (CPU)، نوعی حافظه و دستگاه‌های جانبی تشکیل شده‌اند. واحد پردازش، وظیفهٔ انجام عملیات‌های محاسباتی و منطقی را بر عهده دارد. دستگاه‌های جانبی شامل دستگاه‌های ورودی (مانند صفحه‌کلید و موشی (یا همان موشواره و ماوس))، دستگاه‌های خروجی (مانند نمایشگر (مانیتور) و هدفون) و ورودی/خروجی (مانند صفحه لمسی) می‌توانند برای نمایش و ارسال اطلاعات در رایانه مورد استفاده قرار گیرند. رایانه‌ها از لحاظ کارکرد به‌صورت مکانیکی، الکترومکانیکی و الکترونیکی، از لحاظ محاسبات به‌صورت قیاسی (Analog) و رقمی (Digital)؛ و از لحاظ اندازه به ریزرایانهها، رایانه‌های کوچک، رایانه‌های بزرگ و ابررایانهها تقسیم می‌شوند. رایانه‌های شخصی رایج‌ترین نوع رایانه در میان انواع رایانه هستند

رایانه‌های امروزی بسیاری ار مشکلات و کمبودهای دنیای واقعی را با ارائهٔ خدمات بی‌نظیری در فضای مجازی برطرف نموده‌اند.^[۵]

رایانه‌ها و دستگاه‌های رایانش از دوران‌های مختلف - ساعت‌گرد از چپ به راست:
رایانه لامپ خلأ (انیاک)
بزرگ‌رایانه (IBM System 360)
رایانه رومیزی (IBM ThinkCentre S50)
ابررایانه (IBM سامیت)
کنسول بازی ویدئویی (ننتیندو گیم‌کیوب)
تلفن هوشمند (LYF Water 2)

محتویات

• ۱ریشه‌شناسی
  • ۱.۱معنای واژهٔ فارسی رایانه
• ۲تاریخچه
  • ۲.۱چوب خط
  • ۲.۲چرتکه
  • ۲.۳سازوکار آنتیکیترا
  • ۲.۴سده هفدهم
    • ۲.۴.۱ماشین حساب پاسکال
    • ۲.۴.۲گوتفرید لایبنیتس
  • ۲.۵سده نوزدهم
    • ۲.۵.۱لووم ژاکارد
    • ۲.۵.۲موتور تفاوت
    • ۲.۵.۳موتور تحلیلی
    • ۲.۵.۴ماشین حسابداری
  • ۲.۶سده بیستم
    • ۲.۶.۱مارک ۱
    • ۲.۶.۲انیاک
    • ۲.۶.۳زیراکس آلتو
    • ۲.۶.۴رایانه شخصی
    • ۲.۶.۵اپل لیسا
    • ۲.۶.۶اسپکتروم
    • ۲.۶.۷اپل I
    • ۲.۶.۸اپل ۲
    • ۲.۶.۹اپل ۳
    • ۲.۶.۱۰موبایل
• ۳داده و اطلاعات
• ۴رایانه‌ها چگونه کار می‌کنند؟
  • ۴.۱حافظه
  • ۴.۲پردازشگر یا فرایند
  • ۴.۳ورودی/خروجی
  • ۴.۴دستورالعمل‌ها
  • ۴.۵معماری‌ها
  • ۴.۶برنامه‌ها
  • ۴.۷سیستم‌عامل
• ۵کاربردهای رایانه
• ۶انواع رایانه
  • ۶.۱رایانه‌های توکار (جاسازی شده)
  • ۶.۲رایانه‌های شخصی
• ۷صنعت رایانه
• ۸رایانش
  • ۸.۱رایانش ابری
  • ۸.۲رایانش موازی
  • ۸.۳رایانش کوانتومی
• ۹برنامه‌سازی
  • ۹.۱دستگاه اعداد دودویی
• ۱۰تأثیر رایانه بر علوم و صنایع مختلف
  • ۱۰.۱شیمی
  • ۱۰.۲صنعت خودروسازی
• ۱۱جستارهای وابسته
• ۱۲منابع
• ۱۳پیوند به بیرون

ریشه‌شناسی

یک رایانهٔ انسانی با تلسکوپ و ماشین حساب در سال ۱۹۵۲. در گذشته زن‌ها به علت عدم توازن درآمدی بین جنسیت‌ها به‌عنوان رایانه انسانی به‌طور گسترده استخدام می‌شدند.

کامپیوت "compute" در زبان انگلیسی به معنای «محاسبه به واسط ماشین» است.^[۶] در زبان انگلیسی پسوند er- بعد از اسم، آن را به فاعل تبدیل می‌کند. کامپیوتر "Computer" به دستگاه خودکاری گفته می‌شود که محاسبات ریاضی را انجام می‌دهد. بر اساس «واژه‌نامه ریشه‌یابی Barnhart Concise Dictionary of Etymology» واژهٔ کامپیوتر در سال ۱۶۴۶ میلادی به فرهنگ انگلیسی انگلیسی آکسفورد آکسفورد وارد گردید که به معنی «شخصی که محاسبه می‌کند» بوده‌است و سپس از سال ۱۸۹۷م به ماشین‌های محاسبهٔ مکانیکی گفته می‌شد. در هنگام جنگ جهانی دوم، «کامپیوتر» به زنان نظامی بریتانیایی و آمریکایی که کارشان محاسبهٔ مسیرهای شلیک توپ‌های بزرگ جنگی به‌وسیلهٔ ابزار مشابهی بود، اشاره می‌کرد. اصطلاحاً به افرادی که پیش از ظهور تجاری رایانه‌ها محاسبه‌های ریاضی را انجام می‌دادند، کامپیوتر انسانی گفته می‌شد.^[۷] آن‌ها معمولاً تحت هدایت یک فیزیک‌دان بوده‌اند. هزاران رایانه در تجارت، دولت و تشکیل یک تحقیق کار می‌کردند یا استخدام شده بودند. بیشتر این رایانه‌های خانم‌ها بوده‌اند و آن‌ها مدرکی در حسابان داشته‌اند. تعدای از آن‌ها برای سالنامه‌ها محاسبات نجومی را انجام می‌دادند. بعد از دههٔ ۱۹۲۰، بیان ماشین محاسبات، به ماشینی که کار یک رایانه انسانی را انجام می‌داده اطلاق می‌شده‌است.

البته در اوایل دههٔ ۵۰ میلادی هنوز اصطلاح ماشین رایانش (Computing machine) برای معرفی رایانه‌ها به‌کار می‌رفت، پس از آن عبارت کوتاه‌تر کامپیوتر (Computer) به‌جای آن به‌کار گرفته شد. واژهٔ «کامپیوتر» از سال ۱۳۴۱ وارد زبان فارسی شد.^[۸] ورود رایانه به ایران در اوایل دهه ۱۳۴۰ بود و واژهٔ رایانه که از "رایانیدن" به معنای "مرتب کردن، سازمان دادن" گرفته شده، در دو دهه اخیر در زبان فارسی رایج شده‌است. واژهٔ کامپیوتر در سده بیست و یکم میلادی به دستگاهی الکترونیک گفته می‌شود که توانایی ذخیره، مدیریت و جست و جوی اطلاعات را دارد، محاسبات انجام می‌دهد و می‌تواند سایر دستگاه‌ها را کنترل کند. این واژه یک مفهوم کلی است و انواع کامپیوتر را در بر می‌گیرد.

برابر این واژه در زبان‌های دیگر حتماً همان واژهٔ زبان انگلیسی نیست. در زبان فرانسوی، واژهٔ «Ordinateur»، که به معنی «سازمان‌ده» یا «ماشین مرتب‌ساز» است، به‌کار می‌رود. در زبان اسپانیایی، «Ordenador» با معنایی مشابه استفاده می‌شود. همچنین در دیگر کشورهای اسپانیایی‌زبان، «Computadora» به‌صورت انگلیسی‌مآبانه‌ای ادا می‌شود. در زبان پرتغالی، واژهٔ «computador» به‌کار می‌رود که از واژهٔ computar گرفته شده و به معنای «محاسبه کردن» است. در زبان ایتالیایی، واژهٔ «calcolatore» که به معنای ماشین حساب است، به‌کار می‌رود و بیشتر روی ویژگی حسابگری منطقی آن تأکید دارد. در زبان سوئدی، رایانه «Dator» خوانده می‌شود که از «data» (داده) برگرفته شده‌است. در زبان فنلاندی، «tietokone» خوانده می‌شود که به معنی «ماشین اطلاعات» است. اما در زبان ایسلندی، توصیف شاعرانه‌تری به‌کار می‌رود: tölva؛ که واژه‌ای مرکب است و به معنای «زن پیشگوی شمارشگر» است. در زبان چینی، رایانه «电子计算机» یا «مغز برقی» خوانده می‌شود. در انگلیسی، واژه‌ها و تعابیر گوناگونی استفاده می‌شود. به‌عنوان مثال، دستگاه داده‌پرداز («data processing machine»).^{[نیازمند منبع]}