تحقیق در مورد رایانه _ کاربرد، مزایا و معایب رایانه

تحقیق در مورد رایانه

رایانه یا کامپیوتر یک دستگاه الکترونیکی است که اطلاعات را ذخیره و پردازش می کند. رایانه برای تایپ اسناد، ارسال ایمیل، بازی کردن، دیدن فیلم و وبگردی نیز قابل استفاده است و همچنین می توانید از آن برای ویرایش یا ایجاد صفحات گسترده و حتی ساخت ویدیو استفاده کنید. این وسیله امروزه توسط افراد مختلف در زمینه های مختلف و برای کارهای متنوع استفاده می شود. رایانه ها زندگی بشر را در قرن بیست و یکم متحول کردند زیرا بدون آنها پیشبرد کارها و نگهداری اطلاعات غیر ممکن است. از آنجایی که رایانه ‌ها دستگاه های پیچیده ‌ای هستند کار با آنها نیازمند آموزش و تخصص است. به همین دلیل در بسیاری از دانشگاه های سراسر جهان رشته کامپیوتر در مقاطع مختلف تدریس می شود.

رایانه چیست

رایانه یا کامپیوتر یک دستگاه الکترونیکی است که با پیروی از دستورالعمل هایی کار می کند که به این دستورالعمل ها الگوریتم می گویند. در واقع به دلیل اینکه رایانه ‌ها عقل سلیم ندارند، بنابراین الگوریتم ‌ها باید کاملاً واضح باشند تا بتوانند آنها را بفهمند و پردازش کنند. اگر حتی یک اشتباه کوچک در یک الگوریتم وجود داشته باشد، کامپیوتر قادر به انجام یک کار ساده نخواهد بود.

رایانه ها در حال حاضر به بخشی ضروری از زندگی روزمره ما تبدیل شده اند و در زمینه های مختلفی مانند آموزش، تجارت، سرگرمی، تحقیق و ارتباطات از آنها استفاده می شود. قبل از اینکه در مورد انواع مختلف رایانه صحبت کنیم، اجازه دهید در مورد دو چیز مشترک همه رایانه ها یعنی سخت افزار و نرم افزار صحبت کنیم.

 سخت افزار به بخش هایی از رایانه شما که ساختار فیزیکی دارد مانند صفحه کلید، ماوس و همچنین تمامی قطعات داخلی رایانه گفته می شود. نرم افزار مجموعه ای از دستورالعمل هایی مانند مرورگرهای وب، بازی ها و … است که به سخت افزار می گوید که چه کاری انجام دهد و چگونه آن را انجام دهد.

هر کاری که در رایانه خود انجام می دهید به سخت افزار و نرم افزار بستگی دارد. به عنوان مثال، هنگامی که یک درس را در مرورگر وب (نرم افزار) مشاهده کنید و با استفاده از ماوس (سخت افزار) از صفحه ای به صفحه دیگر کلیک می کنید از هر دو استفاده کرده اید.

تاریخچه کشف رایانه

اولین کامپیوتر توسط چارلز بابیج در سال 1837 ساخته شد. تصور می شود که  او پدر کامپیوتر باشد زیرا دستگاه تحلیلی او می توانست داده ها را تحلیل کند. با این حال، چارلز بابیج فقط اختراع خود را یک ماشین حساب پیچیده می دانست، این آدا لاولیس بود که تشخیص داد این دستگاه می تواند محاسبات بیشتری را انجام دهد. در سال 1847 وی الگوریتمی را ارائه کرد که به ماشین دستور می داد تا عملکردهای مختلفی را انجام دهد. بنابراین، آدا لاولیس را اولین برنامه نویس کامپیوتر می دانند.

آلن تورینگ یکی از تاثیرگذارترین افراد قرن بیستم است. تورینگ در دوران تحصیل خود در دانشگاه پرینستون ماشینی تئوری طراحی کرد که نام آن را ماشین جهانی گذاشت. این دستگاه می توانست هر مسئله ریاضی را حل کند و هر کاری را انجام دهد. پس از جنگ جهانی دوم، آلن تورینگ به کار خود ادامه داد و در آزمایشگاه ملی فیزیک استخدام شد. در آنجا، او ماشین محاسبات خودکار را طراحی کرد که اولین رایانه دیجیتال همه منظوره با برنامه ذخیره شده الکترونیکی بود.

رایانه چگونه کار می کند

رایانه ها بطور کلی از چهار بخش اصلی ورودی و خروجی، فضای ذخیره‌ سازی و نیز پردازش کننده تشکیل شده اند. ورودی رایانه بخش های سخت افزاری از جمله ماوس و صفحه کلید هستند که دستورات و اطلاعات را به کامپیوتر منتقل می کنند. خروجی ها سخت افزارهای دیگری مانند پرینتر یا هدفون هستند که اطلاعات پردازش شده را به ما تحویل می دهند.

 بخش پردازش اطلاعات یا CPU ضروری ترین بخش کامپیوتر یا در واقع مغز کامپیوتر است که چندین برابر سریع تر از مغز ما کار می کند و طی روند پردازش کامپیوتر به شدت داغ می کند و این گرما از طریق یک فن کوچک خارج می شود تا اجزا داخلی آسیب نبینند.

فضای ذخیره سازی یا حافظه کامپیوتر در تعامل با CPU اطلاعات را ذخیره سازی می کنند. کامپیوترها دو نوع حافظه داخلی (RAM) و خارجی دارند.

انواع رایانه

در حال حاضر یارانه هایی در اشکال و اندازه های مختلفی وجود دارند که عملکردهای مختلفی را در زندگی روزمره ما انجام می دهند که عبارتند ار:

رایانه های رومیزی

بسیاری از مردم رایانه های رومیزی را در محل کار، خانه و مدرسه استفاده می کنند. رایانه‌های رومیزی به عنوان رایانه های خانگی و شخصی معمولاً از چند بخش مختلف از جمله کیس رایانه، مانیتور، صفحه ‌کلید و ماوس تشکیل شده ‌اند.

لپ تاپ

لپ ‌تاپ‌ ها رایانه‌ هایی هستند که با باتری کار می‌ کنند و قابل حمل ‌تر از رایانه‌ های رومیزی هستند و به شما امکان می ‌دهند تقریباً در همه جا از آنها استفاده کنید.

تبلت ها

تبلت ها در واقع رایانه های دستی هستند که حتی از لپ تاپ ها نیز سبک ترهستند و حمل آنها نیز بسیار آسانتر است. تبلت ها به جای صفحه کلید و ماوس، از صفحه نمایش حساس به لمس برای تایپ استفاده می کنند. آی پد نمونه ای از تبلت است.

سرورها

سرورها رایانه هایی هستند که خدماتی مانند ذخیره فایل ها، مدیریت شبکه ها را به رایانه های دیگر ارائه می دهند. آنها برای عملکرد بالا، قابلیت اطمینان و امنیت طراحی شده اند و معمولاً توسط مشاغل و سازمان ها استفاده می شوند.

ابر رایانه ها

قدرتمندترین و گران ترین کامپیوترهای جهان هستند که برای انجام محاسبات و شبیه سازی های پیچیده طراحی شده اند. آنها معمولاً در تحقیقات علمی، پیش بینی آب و هوا یا کاربردهای نظامی استفاده می شوند.

ویژگی رایانه ها

یارانه ها به عنوان یکی از بزرگترین نوآوری ها در زمینه فناوری در نظر گرفته می شوند. در زیر برخی از ویژگی های رایانه آورده شده است.

سرعت

یارانه ها بسیار سریع هستند. آنها می توانند حجم زیادی از داده ها را با سرعت بسیار بالا تجزیه و تحلیل کنند. به طور کلی، رایانه‌ ها می‌ توانند به دستگاه‌ ها و شبکه‌ های دیگر متصل شوند و امکان انتقال و ارتباط سریع ‌تر داده‌ها را فراهم کنند.

دقت بالا

رایانه ها بسیار دقیق هستند. آنها از سیستم باینری 0 و 1 استفاده می کنند که محاسبات دقیق و پردازش داده ها را امکان پذیر می کند. آنها همچنین قابلیت تصحیح خطا را نیز دارند که اطمینان حاصل شود که داده ها به درستی پردازش و ذخیره می شوند.

قابلیت اطمینان

قابلیت اطمینان به توانایی اجرای مجموعه ای از توابع بدون خطا یا شکست اشاره دارد. یک رایانه قابل اعتماد وظایف را به طور موثر تحت طیف وسیعی از شرایط و بدون خطا انجام می دهد.

سازگاری

 سازگاری به توانایی رایانه برای عملکرد قابل اعتماد و ثابت اشاره دارد. سازگاری رایانه را قادر می سازد بدون توجه به حجم کاری یا شرایط استفاده، در بهترین سطح کارایی عمل کنند.

چند پردازشی و چند مسئولیتی

رایانه ها تعداد زیادی کار را همزمان انجام می دهند این یکی از ویژگی های مهم رایانه هاست که کاربران را قادر می سازد تا چندین برنامه را به طور همزمان اجرا کنند.

قابلیت حمل

قابلیت حمل به کاربران این امکان را می دهد تا بتوانند فعالیت های روزمره خود را در هر شرایطی انجام دهند.

تطبیق پذیری

تطبیق پذیری به عنوان یکی از ویژگی های رایانه به توانایی آنها در انجام طیف وسیعی از وظایف و عملیات اشاره دارد. یک رایانه همه کاره می تواند چندین برنامه نرم افزاری را اجرا کند، داده ها را به روش های مختلف پردازش و دستکاری کند و از طیف وسیعی از قطعات سخت افزاری و تجهیزات جانبی پشتیبانی کند.

کاربردهای رایانه

هر دستگاه محاسباتی که میزان کار و تلاش انسان را کاهش می دهد و محاسبات پیچیده را در کوتاه ترین زمان انجام می دهد، باید دارای طیف گسترده ای از کاربردها باشد. در حال حاضر، حتی یک زمینه را نمی توان تصور کرد که در آن از کامپیوتر استفاده نشود. برخی از زمینه های کاربردی اصلی عبارتند از:

-آموزش

رایانه ها به طور گسترده در آموزش برای کارهایی مانند ایجاد و اشتراک منابع آموزشی، ارائه دوره های آنلاین و انجام تحقیقات به کار برده می شوند. آموزش از راه دور مانند برنامه شاد یکی از کاربردهای رایانه ها است.

-تجارت

رایانه ها در تجارت برای کارهایی مانند حسابداری، مدیریت موجودی، تجزیه و تحلیل داده ها و مدیریت ارتباط با مشتری استفاده می شوند.

-ارتباطات و سرگرمی

رایانه‌ها برای ارتباطات مانند ایمیل، پیام ‌رسانی فوری، کنفرانس ویدیویی و رسانه‌ های اجتماعی اغلب به کار برده می‌ شوند.علاوه بر این رایانه ها برای مقاصد سرگرمی مانند بازی های ویدیویی، پخش فیلم و موسیقی و تولید هنر دیجیتال استفاده می شوند.

– علوم و تحقیقات

رایانه ها به طور گسترده در علم و تحقیق برای کارهایی مانند مدل سازی و شبیه سازی، تجزیه و تحلیل داده ها و تجسم مورد استفاده قرار می گیرند.

-مراقبت های بهداشتی

رایانه ها در سیستم مراقبت های بهداشتی برای کارهایی مانند تشکیل پرونده الکترونیک پزشکی، تصویربرداری پزشکی و کشف دارو استفاده می شوند.

-مهندسی

رایانه ها در مهندسی برای کارهایی مانند طراحی و تجزیه و تحلیل، شبیه سازی و آزمایش استفاده شده و در واقع بخشی جدایی ناپذیر از سیستم های مهندسی مختلف هستند.

-حمل و نقل

 رایانه ها در حمل و نقل برای کارهایی مانند کنترل ترافیک، ناوبری و طراحی وسیله نقلیه نیز استفاده می شوند و بدون آنها سیستم حمل و نقل گسترده امروزی به هیچ عنوان قابلیت مدیریت ندارد.

-هوافضا و وزارت دفاع

یارانه ها در هوافضا برای کارهایی مانند طراحی و آزمایشات هواپیما و فضاپیما استفاده می شوند.علاوه بر این نیز در وزارت دفاع برای کارهایی مانند نظارت، جمع آوری اطلاعات و سیستم های تسلیحاتی مورد استفاده قرار می گیرند.

– فیلم و تلویزیون، موسیقی

رایانه ها به طور گسترده در صنعت فیلم و تلویزیون برای کارهایی مانند جلوه های ویژه، ویرایش و تصحیح رنگ کاربرد دارند. در تولید موسیقی نیز اغلب برای کارهایی مانند آهنگسازی، ضبط و میکس استفاده می شوند.

-بازی و انیمیشن

رایانه ها در صنعت تولید بازی در ساخت بازی و هم برای انجام بازی استفاده می شوند. علاوه بر این رایانه ها در تولید انیمیشن برای کارهایی مانند مدل سازی، ریگ بندی و رندرینگ مورد استفاده قرار می گیرند.

-واقعیت مجازی، اینترنت و رسانه های اجتماعی

رایانه ها در فناوری های واقعیت مجازی و برای ایجاد تجربیات همه جانبه و برای مرور اینترنت استفاده می شود. آنها امکان دسترسی به انواع اطلاعات، سرگرمی و شبکه های اجتماعی مانند فیس بوک، اینستاگرام، توییتر را فراهم می کنند.

-رسانه دیجیتال و بهره وری

رایانه ها در رسانه های دیجیتال مانند پخش ویدیو، موسیقی و پادکست نیز بکار برده می شوند. علاوه بر این رایانه ‌ها برای انجام بازی‌ های آنلاین و آفلاین نیز قابل استفاده هستند. آنها همچنین برای کارهایی مانند ایجاد و ویرایش اسناد، مدیریت تقویم ها و سازماندهی داده ها مورد استفاده قرار می گیرند.

مزایا و معایب رایانه ها

بطور کلی رایانه ها مانند دیگر وسایل دارای مزیت ها و معایبی هستند که عبارتند از:

مزایای رایانه ها

• سرعت و دقت انجام محاسبات پیچیده
• ذخیره مقدار زیادی از داده ها و دسترسی سریع به آنها
• آموزش آنلاین و انجام تحقیقات
• افزایش بهره وری در استفاده های تجاری

معایب رایانه ها

• به وجود آمدن مشکلات سلامتی در صورت استفاده بیش از حد و همچنین کاهش توانایی تفکر
• حجم زیادی از داده ها ممکن است توسط ویروس ها و یا از طریق هک شدن از بین برود
• از بین رفتن فعالیت های گروهی به دلیل انجام فعالیت های در شبکه های اجتماعی

بیشتر بخوانید:

تحقیق در مورد ذره بین کلاس پنجم