ما هي القدرات البشرية التي يستنسخها الكمبيوتر؟ الكمبيوتر كجهاز عالمي لمعالجة المعلومات. ما هي القدرات البشرية التي يستنسخها الكمبيوتر؟

تحتوي معظم أجهزة الكمبيوتر على العديد من كتل الإدخال والإخراج هذه. يحدد محدد الإدخال والإخراج الكتلة المراد التحكم فيها؛ يتم التحكم فيه عن طريق إشارات من مولد التحكم. هناك طرق عديدة لإدخال واسترجاع الأرقام والتعليمات من ذاكرة الحاسوب، كما رأينا في مقدمة هذا القسم. لكن السرعات تتراوح بين 10 أحرف في الثانية على الآلة الكاتبة، إلى عدة آلاف من الأسطر في الدقيقة على الطابعات، أو مئات الآلاف من الأحرف في الثانية على الشريط المغناطيسي.

لتلخيص المفاهيم المقدمة في هذا القسم، قمنا بإعادة إنتاج المخطط الذي استخدمه ليدلي في وصف وظيفيأجهزة الكمبيوتر. تشير الخطوط الكاملة إلى تدفق البيانات والمعلومات وإشارات التحكم المنقطة. الوصف العمل من جهاز كمبيوتر.

يمكن تلخيص تشغيل الكمبيوتر أثناء تنفيذ الأمر في أربع خطوات. بافتراض أن التعليمات قد تم نقلها بالفعل إلى سجل التعليمات، فقد فعلنا ذلك. المرحلة 1: تتضمن تمرير الوسيطة الأولى من الذاكرة إلى المجمع. في هذه المرحلة، تحدد وحدة فك ترميز الأوامر عنوان الوسيطة الأولى للأمر، ويقوم مولد التحكم بإنشاء إشارات تحكم تنقل محتويات عنوان الذاكرة هذا إلى المجمع.

المرحلة الثانية: خلال هذه المرحلة، يتم إدخال الوسيط الثاني إلى الوحدة الحسابية ويتم تنفيذ العملية. يتم تضمين كلتا الدالتين في نفس المرحلة، حيث يتم تنفيذ العملية في معظم الأحيان عندما يدخل الوسيط الثاني إلى الوحدة الحسابية. في هذه المرحلة، يحدد مفكك ترميز التعليمات من التعليمات عنوان الوسيطة الثانية وما هي العملية التي يجب تنفيذها. يقوم مولد التحكم بتوليد إشارات تحفز الوحدة الحسابية لإتمام هذه العملية، وإشارات تنقل محتويات عنوان الوسيطة الثانية إلى الوحدة الحسابية.

يقوم بتنفيذ العملية، وعادة ما يترك النتيجة كمحتويات المركم. المرحلة 3: يتم نقل محتويات المجمع إلى عنوان الذاكرة المحدد في التعليمات. الخطوة 4: يتم التحقق من عنوان البيان التالي ويتم تحديث محتويات سجل العنوان الحالي إلى العنوان الجديد. يتم نقل محتويات هذا العنوان الجديد إلى سجل التعليمات. يتم بعد ذلك تشغيل المرحلة الأولى لهذا الأمر وتتكرر العملية.

في بعض أجهزة الكمبيوتر، ليس من الضروري تحديد عناوين الوسيطتين في العبارة. كما لا يتم دائمًا تحديد عنوان الذاكرة الذي سيتم نقل النتيجة إليه. في هذه الحواسيب، تكون عدة تعليمات مكافئة في وظيفتها لتعليمة واحدة تعليمات الكمبيوتر"، كما وصفها ليدلي.

في الحالة العامةيمكن تصميم جهاز الكمبيوتر كما محول رقمي. يتم نقل أرقام البيانات وتحويلها إلى أرقام أخرى، أي حل للمشكلة. ومع ذلك، لا يمكن للكمبيوتر أن يحقق أهدافه إلا إذا تم التحكم فيه من قبل الإنسان، أي أنه بالإضافة إلى البيانات، يجب علينا تزويد الجهاز بتعليمات حول كيفية إجراء الحسابات المطلوبة.

الشخص الذي يفعل هذا هو مبرمج. من المهم في هذه المرحلة ملاحظة أنه قبل استخدام الكمبيوتر، من الضروري إجراء دراسة شاملة للنظام الذي تتم معالجته، وبالتالي تحديد الحسابات التي يقوم بها الكمبيوتر. ومن يقوم بهذا الدور هو المحلل.

فيما يلي أمثلة للتطبيقات العلمية والتجارية. بمساعدة الكمبيوتر، يستطيع العلماء حل المشكلات اليوم التي قد يستغرق حلها سنوات إذا كان لا بد من إجراء الحسابات ميكانيكيًا، مما يجعل الاكتشافات والتحسينات الجديدة في العمليات التكنولوجية ممكنة.

يتم تمثيل تحركات العديد من الكواكب أو المذنبات بتعبيرات رياضية يمكن التحقق منها مقابل مواقع النجوم المستقبلية وبالتالي تصحيحها إلى الكمال. في العصور القديمة، كانت الحسابات تستغرق سنوات باستخدام الآلات الحاسبة اليدوية. اليوم، ومع سرعة الحساب، أصبح من الممكن التحقق من المعادلات تقريبًا نقطة بنقطة، وبالتالي تحقيق قدر أكبر من الكمال في وقت أقل.

ولهذا الغرض سيتم إطلاق صاروخ برأس نووي سينفجر على ارتفاع ثلاثمائة ميل عن سطح الأرض. كانت المشكلة في معرفة أنواعها أدوات القياسيجب استخدامها، وما هي التدابير التي يجب اتخاذها، وأفضل موقع جغرافي للانفجار، والارتفاع الأمثل للانفجار، وما إلى ذلك. وكما هو معروف نظرية الكهرومغناطيسية من خلال المعادلات التفاضليةيوفر مسارات الجسيمات الكهربائية المشحونة عند التحرك في مجال مغناطيسي، في أقرب وقت الشروط الأوليةمعروف.

ومع ذلك، باستخدام الكمبيوتر، أصبح من الممكن محاكاة كل شيء المواقف المحتملةوبالتالي استخلاص استنتاجات حول الموقع الجغرافي والارتفاع وما إلى ذلك. ومن أهم الاكتشافات في عصرنا هذا كانت آليات التنظيم الذاتي أو التحكم الآلي. ويستند عملها على النظام تعليقويمكنهم، بمساعدتهم، التحكم في الآلات أو الكائنات الحية أو المنظمات أو الآلات البشرية.

في هذه الأنظمة، تتم مقارنة نتائج العمليات الخاضعة للرقابة مع تلك المخطط لها. وإذا كان هناك فرق ملحوظ، فيجب مراجعة الضوابط بشكل مناسب لجعل نتائج العمليات أقرب إلى تلك المخطط لها. واليوم، لا تزال العديد من هذه التدابير تنطوي على التدخل البشري في عملية صنع القرار. ومع ذلك، فإن المزيد والمزيد من الشركات تستخدم أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية التي تتحكم في العمليات دون أي تدخل بشري، مما يشكل ما يسمى أنظمة مغلقة. ويتزايد استخدامه في مصافي النفط الجديدة، ومصانع الورق، والمنتجات الكيماوية، ومصانع الصلب، وما إلى ذلك. وكان أول من استخدم هذه الطريقة هو مصنع البلمرة في تكساكو، حيث يتلقى الكمبيوتر الإلكتروني المعلومات من حوالي مائة مصدر ويتحكم في ستة عشر نقطة ضغط ودرجة حرارة مختلفة في مراحل مختلفة من الإنتاج.

وميزة التحكم في هذه الحالة هي الكفاءة الأكبر من توفير العمالة، لأن الإنسان بسبب تعقيد العملية لم يحقق سوى كفاءة خمسة وثمانين بالمائة، بينما حقق الكمبيوتر تسعين بالمائة. ولمزيد من التوضيح سنعرض بعض حالات استخدام الكمبيوتر للتحكم في عملية ما.

ومن خلال النبضات السريعة يمكن التحكم في آلية السيرفو هذه لتحريك الأداة بطريقة تحقق التحكم المطلوب. وبطبيعة الحال، فإن دقة العملية ستكون محدودة بأقل قدر ممكن من التقدم في أي اتجاه. مشكلة الاستخدام تحكم إلكترونيتتمثل عملية القطع في تحديد التسلسل المناسب للحركات في اتجاهي x وy، بالإضافة إلى مدتها. من الرسم الذي تم إجراؤه على ورق الرسم البياني، يمكننا تحديد المواضع المتعاقبة لمركز أداة القطع.

ومن هنا قمنا بضبط تسلسل وعدد النبضات في كل اتجاه للوصول إلى هذه المواضع. وهذا التحديد، الذي يتم إجراؤه من المصنع، سيكون، كما هو واضح، كثيف العمالة للغاية. يتم بعد ذلك استخدام الكمبيوتر، إما من المصنع أو مع البيانات المقدمة تحليليًا، لثقب البطاقات أو الشريط الورقي للإشارة إلى مسار مركز الأداة. وهذه البيانات على سبيل المثال: أفقي 2 سم؛ مستقيم مائل 45 درجة، مع 1 سم؛ نصف دائرة نصف قطرها 1 سم، الخ. يتم إدخال بطاقات أو أشرطة من الكمبيوتر الأول كل ثانية، مما يحدد تسلسل وعدد النبضات في كل اتجاه.

يتم نقلها إلى آلية المؤازرة، والتي يتم التحكم فيها أيضًا بواسطة الكمبيوتر. باستخدام حاسوب رقمييمكن تنفيذ العملية تلقائيًا بالكامل. هذا النوع من التحكم لديه ميزة كبيرةلأن الحلول تصبح أكثر موثوقية وقد تكون تصميمات العمليات معقدة للغاية. على سبيل المثال: في حالة الصناعة الكيميائية، هناك عدة نقاط في العملية يتم فيها تحديد الضغط ودرجة الحرارة وما إلى ذلك. يجب أن تخضع لرقابة صارمة. عندما تنحرف الشروط عن تلك المحددة، يجب اتخاذ خطوات لتوحيدها.

ويجب أن يتم ذلك عن طريق فتح الصمامات، والتحكم في منظم الحرارة، وما إلى ذلك. باستخدام عملية التحكم الإلكترونية، يتم تحويل المعلومات المادية إلى نبضات كهربائية. يستقبل الكمبيوتر الأخير، ومن خلال البرنامج يقرر الخطوات التي يجب اتخاذها.

يتم تحويلها إلى إشارات تحكم ميكانيكية لأجهزة التحكم. وهذا ينطبق على النظام الحكيم الذي سنناقشه أدناه. يعد نظام Sage، وهو نظام دفاع جوي، معقدًا للغاية تحكم تلقائى. مركز هذا النظام عبارة عن شبكة ضخمة أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية، والذي يحتوي على معلومات حول خطط الطيران والطقس. ومن خلال شبكة اتصالات عملاقة، يتم توصيل الرادار مباشرة بأجهزة الكمبيوتر.