شرح أساسيات علم الحاسوب

يتم الاعتماد على الحاسب الآلي في العديد من المهام في كل جوانب الحياة ويرجع ذلك إلى  زيادة الطلب على التطبيقات المعتمدة على علم الحاسوب لذلك قد وفرت العديد من المؤسسات العلمية والمنصات حول العالم آلاف المصادر المجانية التي يمكن الاستعانة بها لدخول ذلك المجال ومن خلال هذا المقال نوافيكم أساسيات علم الحاسوب.

أساسيات علم الحاسوب

يعتمد علم الحاسوب بصورة أساسية على الهندسة المتواجدة بين شقي مكونات الحاسب الآلي وهما المعدات أو المكونات الملموسة أو ما يعرف بـ Hardware  والبرامج والتطبيقات أو ما يعرف بـ Software.

تؤدي القطع الملموسة الوظائف الأساسية للحاسب الآلي وهي تتلخص في معالجة البيانات بغرض تحويلها إلى شكل يتمكن البشر من التعامل معه، وتلك القطع تتواصل مع بعضها البعض بلغة ثنائية الأرقام binary system وذلك النظام يقوم على رقمي 0-1

تعد البرامج وكذلك أنظمة التشغيل حلقة الوصل بين البشر ومكونات الحاسب الآلي الملموسة فيمكن الاستعانة بها في التواصل مع تلك المكونات.

مكونات الحاسب الآلي الملموسة أو ما يعرف بـ Hardware

في إطار الحديث عن أساسيات علم الحاسوب نوافيكم بأن المكونات الملموسة تنقسم إلى مدخلات ومخرجات وتلك القطع تتغير يومًا بعد يوم ويكون نتيجة لذلك التقدم التكنولوجي المستمر الذي يمكننا من ابتكار القطع الجديدة وتلك القطع تعد من أشهر القطع المعبرة عن المدخلات في عالم الحاسب الآلي وهي لوحة المفاتيح  Keyboard والفأرة  Mouseوالماسح الضوئي Scanner وكاميرا الويب Webcam والميكروفون Microphone.

المخرجات المعروفة في الحاسب الآلي هي الشاشة والطابعة والسماعات، أما المكونات المسؤولة عن أداء الوظائف الأساسية للحاسب الآلي بما فيها معالجة البيانات هي ما يلي:

• وحدة المعالجة المركزية CPU.
• وحدات التخزين بمختلف الأنواع سواء ميكانيكية أو ثابتة أو خارجية أو داخلية.
• مزود الطاقة Power Supply.
• ذاكرة التخزين العشوائية أو RAM.
• اللوحة الأم Motherboard.

البرامج والتطبيقات في الحاسب الآلي

في ضوء الحديث عن أساسيات علم الحاسوب نزيدكم بأن  لغات البرمجة تعد من أبرز البرامج والتطبيقات خلاف الشائع بأنها تختلف عنها فذلك الاختلاف يأتي من عدة نواح فلا يقصد هنا الفرق بين لغة الباثيون ولغة الجافا بل يقصد الفرق بين اللغات بالنظر إلى المستوى الوظيفي ولغات البرمجة يمكن تلخيصها فيما يلي:

• لغة الآلة أو Machine language
• لغة التجميع.
• لغات عالية المستوى.
• جافا سكريبت أو JavaScript.
• فيجوال بيسك Visual Basic.
• باثيون.
• سي ++ أو ++ C
• Interpreter
• Compiler

هياكل البيانات وخصائصها في الحاسب الآلي

بعد الشروع في عرض أساسيات علم الحاسوب نوافيكم بأن data structure أو هياكل البيانات تعتبر من أبرز أساسيات الحاسب الآلي فهي عبارة عن تنسيق يتم من خلاله تنظيم ومعالجة البيانات واسترجاعها وتخزينها كما أن هناك عدة أنواع من تلك الهياكل ويتم تصميمها من أجل ترتيب البيانات حتى تتناسب مع هدف محدد وتلك الهياكل تسهل على المستخدم عملية الوصول إلى البيانات التي يحتاج إليها  والعمل معها بطريقة مناسبة..

تنظم هياكل البيانات المعلومات فيتمكن الحاسب الآلي والمستخدم من التعامل معها بصورة أفضل وفي علم الحاسوب يمكن اختيار أو تحديد أسلوب هيكلة البيانات حتى يتم تخزينها لاستخدامها مع مختلف الخوارزميات وفي عدة حالات  ترتبط عمليات الخوارزميات الأساسية ارتباطًا وثيقًا بالأسلوب الذي تم من خلاله الهيكلة.

أشهر أساليب هيكلة البيانات

بعد استيفاء عرض أساسيات علم الحاسوب نزيدكم بأساليب هيكلة البيانات المعروفة وهي ما يتم عرضه في النقاط الآتي بيانها:

• هيكلة البيانات عبر أسلوب المجموعة أو Array.
• هيكلة البيانات عبر أسلوب القائمة المرتبطة أو linked list.
• هيكلة البيانات بنظام الشجرة أو Tree.
• هيكلة البيانات بأسلوب أفقي.
• هيكلة البيانات بأسلوب الطابور.
• هيكلة البيانات بأسلوب الرسم البياني أو Graph.

مصادر تعلم علم الحاسوب

في ضوء الحديث عن أساسيات علم الحاسوب نزيدكم بالمصادر التي يمكن من خلالها تعلم أساسيات الحاسب الآلي سواء بشكل إلكتروني عن بعد مع عرض أشهر الدورات التدريبية في النقاط الآتي بيانها:

• موقع جامعة هارفرد Harvard الأمريكية
• دورة CS50’s Introduction to Computer Science
• دورة مجانية CS50’s Introduction to Computer Science
• CS50’s Introduction to Computer Science تعد من الدورات المثلية للمبتدئين.
• منصة Udemy
• دورة Foundations of Computer Science: Theory and Practice
• دورة Computer Science 101 – Computers & Programming for Beginners
• دورة Introduction to Computer Science

بعد استيفاء عرض أساسيات علم الحاسوب نزيدكم بأن ذلك المجال يتضمن العديد من التخصصات والعلوم الفرعية التي بدورها تتطور بشكل مستمر وعلى وتيرة عالية ولكن أساسيات ذلك العلم تظل كما هي وهي من أهم الركائز التي يتم الاعتماد عليها قديمًا ومستقبلًا.