אלקטרוני, סדרתי,וספרתי
מתוך WikiBook
ביחידה זאת נלמד להכיר את המחשב האלקטרוני, הסדרתי והספרתי, המשמש בעולם העסקים. ביחידות קודמות הגדרנו שמחשב הוא מכונה המעבדת סמלים. המחשבים בהם נעסוק כאן הם מכונות חשמליות, המעבדות אחד-אחר-השני סמלים המיוצגים בצורת אותות ספרתיים הגדרה זאת חשובה, קודם כל, בגלל הצמצום הנרמז בה. יש מחשבים רבים שאינם נכללים בהגדרה זאת. הקורא הנבון יכול לשאול את עצמו: "האם יש מחשבים שאינם אלקטרוניים?, או כאלה שאינם סדרתיים, או שאינם ספרתיים, או שאינם משמשים בעולם העסקים?". יש ויש. קיימים מחשבים רבים, ובעתיד יהיו אף רבים יותר, שעקרונות פעולתם חורגים מההגדרה המצמצמת שבה פתחנו: מכונה אלקטרונית, סדרתית, ספרתית, המשמשת בעולם העסקים, לעיבוד סמלים
מחשבים רבים אינם חשמליים. מחשבים אלה אוגרים נתונים ומעבדים אותם באמצעים כימיים, ביולוגיים, ואחרים. למשל, המוח הביולוגי, שיש הרואים בו מחשב ואף אב-טיפוס למחשב, איננו מבוסס רק על פעילות חשמלית. דוגמא אחרת: התהליך הגנטי של שימור, יצירה והעברה של תכונות תורשתיות גם הוא תהליך של עיבוד מידע (חישוב). גם תהליך זה נעשה בעיקר באמצעים שאינם חשמליים. בשני המקרים (המוח הביולוגי, והמכניזם מדובר במחשבים שאינם מתאימים להגדרה שלנו. בפועל, כלומר ,(DNA של ה בשימוש בעולם העסקים, מחשבים מסוג זה נדירים עדיין, ולכן לא נעסוק ,במחשבים מסוג זה כאן. אך יש להסתייג כבר עתה, ולומר שהמחשב שיתואר להלן.המחשב האלקטרוני, הוא רק זן אחד מני רבים של מכונות חושבות ומחשבות
.(serial) מחשבים רבים אינם סדרתיים- מחשבים המיוצרים בייצור סדרתי מספרם של המחשבים הלא-סדרתיים, הולך וגובר, והשימוש במחשבים מסוג זה בעולם העסקים מתחיל לצבור תאוצה. אך מחשבים אלה הם עדיין מיעוטמבוטל בשימוש עסקי וניהולי רחב. רובם הגדול של המחשבים שבשימוש עסקי וניהולי הם מחשבים סדרתיים. מחשב סדרתי הוא מחשב שמוציא לפועל בכל ,עת רק פעולה אחת. העיבודים המתבצעים במחשב סדרתי מתבצעים זה אחר זה בסדרה. כידוע, מחשבים הם מהירים מאד, ולכן לפעמים נדמה שהמחשב עושה (מספר דברים בבת אחת. אך המחשב הסדרתי (שהוא סוג המחשב הנפוץ ביותר בפועל מתפנה לבצע רק לפעולה אחת בכל נקודת זמן. מאחר שמחשב המודרני מתאפיין במהירות רבה, המגבלה של הסדרתיות אינה ניכרת לעין בלתי מזוינת. לצופה מן צד נדמה שהמחשב מבצע מספר פעולות במקביל. כפי שנראה בהמשך היחידה, מחשבים שאינם סדרתיים מתחילים להופיע גם בשימוש עסקי בשנים האחרונות. מחשבים או מעבדים כאלה, נקראים "מקביליים", או .(parallel or vector processors) "וקטוריים"
מרכיב שלישי בהגדרה שלנו הוא מרכיב הספרתיות. המחשבים בהם נעסוק ביחידה זאת הם ספרתיים, כלומר כל הנתונים שמיוצגים בהם (בין אם אלה מספרים, מלים, תמונות, צלילים, או נתונים אחרים), מיוצגים באמצעות ספרות. מחשבים המכילים ייצוג ספרתי (דיגיטאלי) , והעושים את עבודת נקראים מחשבים דיגיטאליים. אלה ,(digits) העיבוד שלהם על ספרות שונים בעקרון ממחשבים אנלוגיים שעקרון פעולתם הוא עיבוד וייצוג של :כמויות פיזיות רציפות. מחשבים אנלוגיים משמשים בשליטה על תהליכים למשל שעון היד, או מחשבים המשולבים בפס ייצור. מחשבים אנלוגיים נאמנים" יותר לדבר אותו הם מייצגים, אך מחשבים ספרתיים מאפשרים" ,דיוק רב יותר. שעוני היד, מהם יש גם דיגיטאליים וגם אנלוגיים מדגימים את ההבדל. המחשב הדיגיטאלי יכול לשמש גם הוא בפיקוח על תהליך, אך הייצוג שנעשה בו, באמצעות ספרות, "מרוחק" קצת יותר מן התכונה אותה מודדים. למשל, תנועת המחוגים של שעון אנלוגי, שהיא רציפה, מייצגת בצורה יותר ישירה את מעבר הזמן. לעומת זאת, השעון הדיגיטאלי מאפשר (ואף מעודד) ביטוי מדוייק יותר של השעה. בגלל תכונה זאת, תכונת הדיוק, מחשבים ספרתיים נפוצים יותר ממחשבים אנלוגיים .במערכות מידע עסקיות וניהוליות
לעתים, לדוגמה בניהול של ייצור בעזרת מחשב או בהקשרים מדעיים או מערכות .(real-time systems) "צבאיים, נשמע על מערכות "זמן אמת", "זמן-אמת" הן מערכות מחשב הקולטות ומעבדות נתונים תוך כדי היווצרותם במציאות, כלומר מייד ובאופן ישיר. קיימת סבירות גבוהה שלפחות חלק מן החומרה [הגוף הפיזי של המחשב.המחשב האישי מורכב מכמה מרכיבים בסיסיים: :המסך ( צג או מוניטור)המעבד החוטים הרמקולים המקלדת העכבר כונן הדיסקים וכו.] המתאימה לצרכים כאלה היא חומרה אנלוגית. אולם השימושים הניהוליים והארגוניים של מערכות מידע הם בדרך כלל לא יישומים ,בזמן-אמת. לכן, הרוב המכריע של המחשבים העסקיים, האישיים והארגוניים, הם מחשבים ספרתיים.
החומרה (נובעת מהמילה "חומר" ומקבילה באנגלית ל - Hardware) מתעסקת בשני תחומים עיקריים :
- התחום האלקטרוני (אנאלוגי)
תחום זה הוא תחום האות הרציף. כל אות חשמלי יכול להיות באיזה טווח מתחים שדרוש לרכיב איתו הוא פועל. דוגמה פשוטה היא הסוללה : הסוללה מפיקה אות קבוע (DC= Direct Current) אנלוגי בהתאם לצורך. סוללה אחת מפיקה 1.5v , סוללה אחרת 3V ויש גם כאלה של 9V או סוללות של מכוניות שמפיקות- 12V . זהו אות אנלוגי והוא רצוף בכל נקודה של זמן. בעולמנו שלנו, רוב מערכות הבקרה על מנועים, מזגנים או כמעט כל דבר חשמלי בחיינו משתמשות באותות אלה. המעגלים החשמליים המשתמשים באותות אלה נקראים "מעגלים מוכללים" וחלקם אף מסוגלים לבצע פעולות מתמטיות באות האנלוגי הנכנס אליהם (כמו להכפיל ולחלק מתחים אנלוגיים). בתחום האלקטרוניקה שימושם העיקרי הוא בתחום ה RF
- התחום הספרתי (דיגיטלי)
תחום זה, בניגוד לקודמו ,לא שופע רציפות. האות יכול להיות באחת משתי רמות בלבד,0 או 1.(ראה קישור שיטות ספירה) כאשר לרוב, 0 מייצג אות של 0v ו - 1 מיוצג על ידי מתח מסויים קבוע ומוגדר (ישנם תקנים ל- 5V ועוד כמה מתחים שונים ל- 1 ). מצד אחד זהו חסרון, שכן כבר אין כל גמישות באות עצמו, אך מצד שני זהו יתרון עצום: על ידי "שרשור" (בצורה סדרתית) של 0 ו -1 ניתן ליצור אינסוף תיאורים של המידע אותו רוצים להעביר. קיימים גם ממירים מאות אנאלוגי לאות דיגיטאלי. כיוון שיש כאן שתי רמות מתחים, נוח מאד לפתח תקנים סביבם. הטכנולוגיה כיום כבר "צופה" את האות הדיגיטלי בתקשורת לרמה כזו שניתן בקלות להעביר בתקשורת משרדית 10 מיליארד (10 ג'יגה) ספרות דיגיטאליות בשניה אחת !
