انجام پایان نامه

درخواست همکاری انجام پایان نامه  بانک مقالات رایگان انجام پایان نامه

سفارش پایان نامه

|

انجام پایان نامه ارشد

 پایان نامه 

پایان نامه‏ کامپیوتر

انجام پایان نامه‏ ارشد کامپیوتر

پيشگفتار
همگام با پيشرفت سريع علم كامپيوتر و بكار گيري آن در جامعه بشري ، هر روز افراد بيشتري به ضرورت فراگيري آن پي برده و بر خيل مشتاقان اين علم افزوده مي گردد .
در آينده اي نه چندان دور كامپيوتر در اداره كليه امور جوامع نقش بسزايي خواهد داشت و به همين اعتبار سواد كامپيوتري اهميتي برتر از سواد خواندن و نوشتن پيدا خواهد نمود .
اين تحقيق بر اساس سر فصلهاي استاندارد آموزشي و تجربيات در ارائه درس مباني كامپيوتر گرد آوري شده است  و قابل استفاده كليه علاقمندان به فراگيري علوم كامپيوتر            مي باشد. در اين تحقيق سعي بر آن بوده است كه علاوه بر مطالب پايه و اساسي ، بحثهايي نيز در ارتباط با تازه هاي علم كامپيوتر نظير حافظه هاي نوري ، بسته هاي نرم افزاري و ويروسهاي كامپيوتري ارائه شود تا خواننده با آخرين دست آوردهاي  اين تكنولوژي و كاربردهاي آن نيز آشنا شود. مطالب تحقيق بيشتر در مورد كامپيوتر هاي شخصي ( personal computers)  تمركز يافته است كه امروزه توسط كاربان كامپيوتر بطور وسيع مورد استفاده قرار مي گيرد.





 تاريخچه كامپيوتر
نياز بشر به شمارش ، انگيزه پيدايش وسايلي بود كه بتواند عمل شمارش را براي وي سريعتر انجام دهد ، دير زماني بشر از انگشتان دست و دانه هاي ريگ براي شمارش استفاده مي كرد . سپس از چوب خط به عنوان وسيله اي ابتدايي كه مي توانست ضمن شمارش اطلاعات را نيز در خود حفظ نمايد ، استفاده نمود .
نخستين وسيله مكانيكي كه جهت عمل شمارش ساخته شد وسيله اي است به نام چرتكه (Abacus)  كه اختراع آن را به چينيها در قرن ششم قبل از ميلاد نسبت داده اند .
ماشين حساب هاي مكانيكي :
متناسب با پيشرفت بشر در زمينه هاي دريانوردي و ستاره شناسي نياز به محاسبات بيشتر شد و اولين ماشين مكانيكي كه قادر به انجام عمل جمع و تفريق بود توسط آقاي پاسكال PASCAL  رياضي دان فرانسوي در قرن هفدهم (1642) ساخته شد اين دستگاه ماشين جمع (Adding machine)   ناميده شد و مزيت آن بر چرتكه اين بود كه مي توانست عمل ده بر يك را به طور خودكار انجام دهد.
چندي بعد آقاي لايب نيتز (LIBNITZ)    رياضي دان آلماني موفق به اختراع ماشيني شد كه علاوه بر جمع و تفريق قادر به انجام اعمال ضرب و تقسيم نيز بود. اين دستگاه ماشين محاسبه (Calculating machine)  ناميده شد . اين دستگاه  نيز كاملاً مكانيكي بود ه و عمليات آن بوسيله يكسري اهرم چرخ دنده انجام  مي گرفت .
فكر ساختن ماشين خودكار و برنامه پذير براي اولين بار در سال 1812 توسط چارلز بابيج(CHARLES BABBAGE)  مطرح شد اما طرحهاي مطرح شده بابيج بسيار پيشرفته تر از زمان او بود و در اثر محدوديتهاي فني و مهندسي آن دوره وي نتوانست آن را تكميل كند ولي بعدها بسياري از طرحها و افكار او در ساختن كامپيوتر هاي اوليه مورد استفاده قرار گرفت و به همين لحاظ وي را« پدر كامپيوتر» لقب داده اند .
آقاي هرمن هالريت  (HERMAN HOLLRITH)  براي اولين بار اصول جديدي را بر اساس استفاده از نوار كاغذي جهت دسته بندي و تفكيك اطلاعات ارائه داد بطوريكه نتايج حاصل از طرح فوق زمان استخراج نتايج سرشماري سال1890 ايلات متحده آمريكا را به مدت سه برابر كاهش داد .
بعدها كارت منگنه جاي نوارهاي كاغذي را گرفت و بدين صورت خود تبديل به وسيله اي جهت حفظ و نگهداري اطلاعات شد .
ماشين هاي الكترو مكانيكي :
ماشينهاي مكانيكي كند و غير قابل اعتماد بودند، با ظهور الكتريسيته و تركيب آن با مكانيك ماشين هاي الكترو مكانيك اختراع شدند . اولين ماشين الكترو مكانيكي توسط آقاي هوراد ايكن (HOWARD AIKEN)  در دانشگاه هاروارد و با كمك مالي و فني شركت IBM(international Buseness Machine)  پس از پنج سال كار و تلاش عاقبت در سال 1944 ساخته شد ، اين ماشين مارك اول (MARK 1)  ناميده شد و قادر به انجام عمليات جمع و ضرب و تقسيم و محاسبه توابع مثلثاتي و توانهاي مختلف بود . اين ماشين حساب يك عمل ضرب را در 3 ثانيه انجام مي داد .
اولين ماشين محاسبه به نام كامپيوتر COMPUTER  در سال 1944 در دانشگاه پنسيلوانيا بنام (ENIAC)  براي حل مسائل مربوط به انفجار اداره ارتش آمريكا ساخته شد و از آن زمان تا عصر حاضر كامپيوترها تكامل پيدا نموده و تا كنون پنج نسل كامپيوتري به شرح ذيل پشت سر گذاشته شده است.
كامپيوترهاي نسل اول (1944-1959 First Gen19xeration)
 با ظهور الكترونيك و اختراع لامپ هاي خلاء و كاربرد آنها در كامپيوتر ، اولين نسل كامپيوتر بوجود آمد . كامپيوتر الكترونيكي انياك داراي 19000 لامپ خلاء بود و حدود 130000 وات مصرف انرژي داشت و فضايي به وسعت 19x15  متر مربع را اشغال ميكرد ليكن نسبت به ماشين هاي الكترو مكانيكي سرعت نسبتاً زيادي داشت بطوريكه 5000 جمع و 350 ضرب را در مدت 1 ثانيه انجام مي داد .
مشخصات كامپيوتر هاي نسل اول عبارتند از :
1-    سرعت عمل آنها حدود يك هزارم ثانيه بود
2-     در ساختمان آنها از لامپ خلاء استفاده شده بود
3-     داراي كاربردهاي يك منظوره بودند

كامپيوتر هاي نسل دوم (1959-1964 Second Generation)
 با پيشرفت صنعت الكترونيك و اختراع ترانزيستور و كاربرد آن در كامپيوتر ، كامپيوترهاي نسل دوم بوجود آمدند .
ترانزيستور در مقايسه با لامپ خلاء داراي حجم و وزن كمتر و مصرف انرژي خيلي كمتري است بنابر اين ترانزيستور ، كامپيوتر هاي نسل دوم را كوچكتر ، سبكتر، ارزانتر و قابل
اعتماد تر نمود .
مشخصات كامپيوتر هاي نسل دوم عبارتند از :
1-    سرعت عمل آنها حدود يك ميليونيم ثانيه بود
2-     در ساختمان آنها از ترانزيستور استفاده شده بود
3-     داراي كاربردهاي همه منظوره بودند
كامپيوتر هاي نسل سوم (1964-1970 Third Generation)
با مينياتوري شدن صنعت الكترونيك و وجود مدارات مجتمع يا IC (integrated Circuits)  كامپيوتر هاي نسل سوم بوجود آمدند . وجود IC  كامپيوتر هاي نسل سوم را كوچكتر ، سبكتر – سريعتر و كم مصرف تر نمود .
كامپيوتر هاي نسل چهارم (1970-1990 Forth Generation)
مدارات مجتمع كوچكتر شده و مدارات مجتمع با تراكم زياد (Large Scale Integration) LSI  بوجود آمدند با بكارگيري LSI    در كامپيوتر هاي نسل چهارم ، كامپيوترها  باز هم  كوچكتر،  سريعتر و ارزانتر شدند .
كامپيوتر هاي نسل پنجم Fifth Generation) 1990 به بعد )
در اين نسل كامپيوترها از مدارات مجتمع با تراكم خيلي زياد با (very large Integration) VLSI
استفاده شده است . اين نسل كامپيوترها نيز نسبت به نسل قبل كوچكتر و باز هم سريعتر و ارزانتر شدند .
تعريف سخت افزار و نرم افزار:
علوم كامپيوتر از دو بخش تشكيل مي شود :1- سخت افزار 2- نرم افزار
سخت افزار (Hardware)
مجموعه اجزايي كه در ساختمان كامپيوتر بكار رفته است را سخت افزار كامپيوتر مي نامند .
نرم افزار (Software)
مجموعه برنامه ها يي كه به كامپيوتر داده شده و بر اساس آن عمل مي نمايد را نرم افزار       مي نامند .
سخت افزار و نرم افزار لازم و ملزوم يكديگر بوده و سخت افزار بدون نرم افزار كارايي نداشته و نرم افزار نيز جهت اجرا نياز به سخت افزار دارد . لازم به توضيح است كه در كليه نسلها ي كامپيوتر علاوه بر پيشرفت در سخت افزار پيشرفتهاي چشمگيري نيز در نرم افزار بوجود             آمده است .  

مقايسه كامپيوتر با انسان :
انسان و كامپيوتر از بسياري جهات شبيه به هم عمل مي نمايند . همانطور كه بعداً ملاحظه خواهيد نمود نحوه تبادل اطلاعات در واحدهاي اساس كامپيوتر خيلي شبيه به انسان مي باشد بجز اينكه انسان يك موجود بيولوژيكي است در حالي كه كامپيوتر ماشيني است كه بر اساس برنامه ريزي كار مي كند.
سؤالي كه مطرح مي شود اين است كه چرا انسان از كامپيوتر استفاده مي كند . به عبارت ديگر خواص كامپيوتر در مقايسه با انسان چيست . اين سؤال را در زير پاسخ مي دهيم .
خواص كامپيوتر در مقايسه با انسان :
1-    كامپيوتر در انجام محاسبات بسيار سريعتر و دقيقتر از انسان عمل مي كند .
2-     كامپيوتر خستگي ناپذير است در حالي كه انسان در انجام محاسبات طولاني ، داراي ظرفيت محدودي است .
3-     كامپيوتر قادر است اطلاعات بسيار زيادي را در حافظه ذخيره نموده و بر اساس آن اتخاذ تصميم مي كند در حاليكه انسان مقدار محدودي اطلاعات را مي تواند در حافظه ذخيره و بر اساس آن اتخاذ تصميم كند .
4-     انسان فراموشكار است در حاليكه كامپيوتر چيزي را فراموش نمي كند .
5-     انسان در مراجعه به محفوظات خويش ممكن است اشتباه كند در حاليكه كامپيوتر در مراجعه به آنچه كه ذخيره نموده است اشتباه نخواهد كرد .
 علاوه بر موارد فوق دليل ديگر استفاده از كامپيوتر صرفه اقتصادي آن است بطوري كه اين وسيله علاوه بر سريعترين ارزانترين وسيله نيز هست و مي تواند محاسبات پيچيده و پر حجم را با سرعت زياد و هزينه كم انجام دهد و سبب شود كه انسان منابع و فرصت خود را در امور مهمتري صرف نمايد .
مزايايي كه از كاربرد كامپيوتر بدست مي آيد را مي توان به شرح زير طبقه بندي نمود .
1-    اطمينان از دقت محاسبات
2-     صرفه جويي در وقت
3-     سرت در محاسبات
4-     سرعت در ذخيره سازي اطلاعات
5-     سرعت در بازيابي اطلاعات
6-     فضاي كم  جهت بايگاني
7-     قدرت اتخاذ تصميم بر اساس آخرين اطلاعات
8-     آزاد ساختن نيروهاي انساني از انجام امور عملياتي و كارهاي يكنواخت و تمركز اين نيروها در كارهاي مهمتر
 صفات خاص اين دستگاه كاربرد آن را اجتناب پذير ساخته است چنانكه مي رود تا بزرگترين ياور انسان در انجام اختراعات و اكتشافات علمي و امور روزمره گردد .
كاربرد كامپيوتر ابعاد ذهن بشر را به نحو چشم گيري گسترش داده است و انسان به كمك آن به انجام اموري قادر گرديده كه بدون كمك گرفتن از كامپيوتر هيچگاه به فكر آن هم
نبوده است .
تعريف كامپيوتر :
اگر بخواهيم كامپيوتر را در يك جمله تعريف نماييم عبارت زير مي تواند تا حدودي قابل قبول باشد . كامپيوتر به ماشيني اطلاق مي شود كه حافظه دارد و قابل برنامه ريزي است و مي تواند عمليات محاسباتي و منطقي را انجام دهد.
كاربردهاي كامپيوتر
امروزه كامپيوتر در كليه فعاليتهاي روزمره انسان بنحوي نقش داشته و كاربردهاي آن در بسياري از موارد زندگي ، به انسان كمك مي نمايد .
برخي از كاربردهاي كامپيوتر در جوامع پيشرفته امروزي عبارتند از :
1-    كاربردهاي علمي و تحقيقاتي
   امروزه تحقيقات در هيچ شاخه اي از علوم بدون استفاده از كامپيوتر انجام نمي شود و كلمپيوتر يك جنبه اساسي دانشگاهها ، آزمايشگاههاي صنعتي و مراكز تحقيقاتي است .
2- كاربردهاي تجاري
سيستم پرسنلي و پرداخت حقوق
انبارداري
بانكداري
بيمه و بورس
3- كاربردهاي صنعتي
صنعت برق
صنعت فولاد
چاپ و حروفچيني
شبيه سازي
طراحي و مهندسي
4- كاربردهاي ارتباطي
مسافرت هوايي
كنترل ترافيك
تلفن
5- كاربردهاي پزشكي
كليه ابزارها و دستگاههاي جديد پزشكي بنحوي از كامپيوتر بهره برده اند . امروزه كامپيوتر به عنوان ياور پزشك در تشخيص و درمان جاي خود را بخوبي باز نموده است.

6- ساير كاربردها
نظم و قانون
كتابخانه ها و موزه ها
آموزش
 سيستمهاي اطلاعاتي
كمك به مديريت
انواع كامپيوتر
انواع كامپيوتر بر حسب نحوه كار و ساختمان داخلي
كامپيوتر ها را بر حسب نحوه كار و مكانيزم عمليات داخلي و شيوه ارائه اطلاعات مي توان به سه گروه اساسي زير تقسيم نمود :
1- كامپيوترهاي قياسي (Analog Computers)
اين كامپيوترها با كميتهاي پيوسته فيزيكي سروكار داشته و در آنها از كميتهايي نظير جريان و اختلاف پتانسيل و غيره براي نمايش پديده هاي فيزيكي استفاده مي شود . كيلومتر شمار اتومبيل كه گردش چرخ را تبديل به حركت عقربه مي نمايد مثالي از يك كامپيوتر قياسي ساده است .
2 ـ كامپيوتر هاي عددي (Digital Computer)
كامپيوتر هاي عددي فقط با اعداد سرو كار دارند بنابراين هر كميتي كه قرار است توسط اين كامپيوتر دريافت شود ابتدا بايد تبديل به عدد شده و سپس مورد پردازش قرار گيرد . بنابراين كليه اطلاعات در اين كامپيوترها بصورت كميت عددي نشان داده مي شوند .
3- كامپيوتر هاي تركيبي(Hybrid Computers)
اين نوع كامپيوتر توانايي كامپيوتر هاي عددي و قياسي را بصورت تركيبي دارا مي باشند به عبارت ديگر بخشهايي از اين كامپيوتر كار اندازه گيري را انجام داده و نتايج حاصله را تبديل به عدد نموده و وارد قسمت عددي مي نمايد تا پردازش لازم بر روي آن انجام مي گيرد . مانند دستگاه CTSCAN .
انواع كامپيوترهاي عددي بر حسب قدرت پردازش :
كامپيوترها را مي توان به لحاظ ابعاد ، امكانات، حجم كاري ، سرعت عمليات، قدرت پردازش و قيمت بصورت زير تقسيم بندي نمود :
1-    ابر كامپيوترها(Super Computers)
2-    كامپيوتر هاي بزرگ (Main Frames)  
3-    كامپيوتر هاي كوچك (Mini Computers)
4-     ريز كامپيوتر (Micro Computers)
 ابر كامپيوترها
اين كامپيوترها كه داراي تجهيزات پيچيده و گران قيمتي مي باشند جهت امور سياسي، نظامي و تحقيقاتي در كشورهاي بزرگ دنيا استفاده مي شوند . براي نصب اين كامپيوترها نياز به فضاي وسيع و مناسب مي باشد و در اين واحد ها عموماً چندين مهندس و تكنسين جهت بهره برداري از سيستم مشغول به كار مي باشند . اين كامپيوتر ها بسيار گران قيمت بوده و عموماً جزو اسرار دولتها مي شوند و تكنولوژي آن بسادگي قابل انتقال نيست .
كامپيوتر هاي بزرگ
اين كامپيوترها به لحاظ توانايي پس از ابر كامپيوترها مي باشند و معمولاً به دليل قيمت گران آنها توسط دولتها يا شركتهاي خيلي بزرگ كه نياز آنها به اين كامپيوترها برطرف مي شود خريداري يا اجاره مي شوند . نصب اين كامپيوترها نياز به فضاي وسيع و مناسب دارد و از اين واحدها عموماً جهت كارهاي بزرگ نظير سرشماري و كارهاي تحقيقاتي استفاده مي شود .
كامپيوتر هاي كوچك
اين كامپيوترها توانايي كمري نسبت به دو نوع  قبلي داشته ولي نسبت به آنها ارزانتر مي باشند . كامپيوتر هاي كوچك معمولاً توسط شركتها و يا مراكز دولتي جهت امور جاري و يا مقاصد علمي مورد استفاده قرار مي گيرند . اين كامپيوترها غالباً به همراه ريز كامپيوترها بصورت شبكه كامپيوتري استفاده مي شوند .
ريز كامپيوترها
پس از ظهور ريز پردازنده (Microprocessor) ريز كامپيوترهايي با توانايي و قابليت هاي مختلف بوجود آمدند كه مي توان آنها را به صورت زير تقسيم بندي نمود .
1-    كامپيوتر هاي سرگرمي(Hobby Computers)  مانند آتاري
2-     كامپيوتر هاي خانگي (Home Computers)   مانند كمودور64
3-     كامپيوتر هاي شخصي (Personal Computer)  
كامپيوتر هاي شخصي داراي تمام اجزاء يك كامپيوتر كامل بوده و قيمت آنها ارزان و قابل حمل و نقل مي باشند . ظهور كامپيوتر هاي شخصي استفاده از كامپيوتر را كه تقريباً به مؤسسات  بزرگ محدود بود به مؤسسات كوچك افراد و حتي خانه ها گسترش داده و بدين گونه كامپيوترهاي  PC بطور خيلي وسيعي مورد استقبال اقشار مختلف جامعه قرار گرفت .
سازمان كامپيوتر
تعريف داده و اطلاعات Data – Information
اطلاعات خامي كه وارد كامپيوتر مي شوند داده (Data) ناميده مي شوند . داده هاي پردازش شده به توسط كامپيوتر را اطلاعات (Information ) مي نامند. بنابراين كامپيوتر داده را دريافت نموده و آن را پردازش مي نمايد و Information را به خارج تحويل مي دهد .
Data                     Computer                     Information
آشنايي با اجزاء تشكيل دهنده كامپيوتر
هر كامپيوتر بايد قادر باشد داده ها را از محيط خارج از خود گرفته و بعد از پردازش نتايج بدست آمده را به دنياي خارج تحويل دهد . داده أي دريافت شده قبل از پردازش بايد بصورتي در داخل كامپيوتر نگهداري شوند ، همچنين نتايج بدست آمده ممكن است لازم باشد بلافاصله به خارج انتقال پيدا نكرده و همراه نتايج بعدي بطور يكجا منتقل شود و بنابراين بايد در جايي نگهداري و حفاظت شوند . مي توان نتيجه گرفت هر كامپيوتر از نظر منطقي و نوع مسئوليتي كه هر واحد به عهده دارد داراي چهار واحد مستقل مي باشد كه عبارتند از :
1ـ واحد ورودي داده ها (Input Unit )
2ـ واحد خروجي اطلاعات ( Output Unit )
3ـ واحد پردازش داده ها ( ceneral processing Unit )
4ـ واحد نگهداري داده ها و برنامه ها ( Memory )
واحد پردازش خود به دو واحد ديگر بنامهاي واحد محاسبه و منطق و واحد كنترل تقسيم مي شود . واحد محاسبه و منطق شامل تمام مداراتي از قبيل مقايسه ها را امكان پذير مي كند.
واحد كنترل ، كنترل تمام اجزاء مختلف كامپيوتر و همزماني اين قسمتها را بعهده دارد اين واحد دستورالعملي را كه بايد اجرا شود از حافظه دريافت نموده و آن را تفسير و به يك رشته از عمليات ابتدايي تبديل و سپس با توجه به اين رشته از عمليات منطقي قسمتهاي مختلف از كامپيوتر را در زمانهاي مناسب بكار مي اندازد تا دستورالعمل اجرا شود.
شماي كلي سيستم :
مدل يك كامپيوتر را مي توان به صورت زير نمايش داد
واحد ورودي ( Input Unit )
به مجموعه دستگاههايي كه عمل انتقال داده ها از خارج از كامپيوتر به واحد حافظه را انجام مي دهند واحد ورودي مي گويند. دستگاههاي ورودي ممكن است همه يكسان نبوده و شكل و اندازه هاي مختلفي داشته باشند و روش تغذيه و قبول داده ها در اين دستگاهها ممكن است متفاوت باشد . بعضي از اين دستگاهها داده ها را از روي كارتهاي سوراخ شده و بعضي با فشار دادن كليد هاي يك صفحه كليد و يا فرمهاي ديگر قبول مي كنند. داده ها از حروف ، اعداد و علائم خاص كه روزانه با آنها سر و كار داريم تشكيل شده اند . اين فرم داده ها براي نمايش داخلي كامپيوتر قابل قبول نيستند ، لذا دستگاههاي ورودي قبل از واردكردن داده ها به حافظه آنها را تغيير شكل مي دهند بطوريكه براي كامپيوتر قابل ذخيره شدن باشد. بطوريكه بعداً خواهيم ديد در نمايش داخلي اطلاعات فقط مي توان از صفر و يك استفاده نمود. بنابراين دستگاههاي ورودي دو وظيفه اساسي زير را بعهده دارند.







انجام پایان نامه

انجام پایان نامه کامپیوتر، انجام پایان نامه ارشد کامپیوتر، انجام پایان نامه، پایان نامه

برای دیدن ادامه مطلب از لینک زیر استفاده نمایید

 

انجام پایان نامه | دانلود مقاله

سفارش پایان نامه