التجريد: تبسيط الظواهر المُعقَّدة من خلال
تمثيل سماتها البارزة فقط، مع حذف
التفاصيل أو إخفائها.
الخوارزمية: وصف أسلوب حساب دالةٍ ما، أو بشكلٍ
أوسع، حل فئةٍ من المسائل الحسابية.
وتُحدَّد جميع الخطوات بدقة فائقة بحيث
يمكن للآلة تنفيذها.
الذكاء الاصطناعي: فرع من فروع علوم الكمبيوتر يبحث
فيما إذا كان يمكن جعل أجهزة الكمبيوتر
المدعومة ببرامج مناسبة ذكية (ذكاء
اصطناعي قوي)، أو ما إذا كان يمكن
لأجهزة الكمبيوتر محاكاة المهام
الإدراكية البشرية من خلال العمليات
المعلوماتية (ذكاء اصطناعي
ضعيف).
الأتمتة: استخدام الآلات لتحلَّ محلَّ
المراقِبين البشر في العمليات المادية
(مثل مصانع الكيماويات أو خطوط
التصنيع)، أو في أداء العمليات
المعرفية في مجال العمل (مثل مراجعة
المُستندات أو معالجة الفواتير)، أو
إنشاء كمبيوتر لأداء المهام التي كان
يؤديها البشر سابقًا.
البت والبايت: البت هو أصغر وحدة معلومات تُميز بين
وجود شيءٍ ما (١) أو عدم وجوده (٠).
أما البايت فهو مجموعة من ٨ بت؛ مما
يسمح ﺑ ١٢٨ تركيبة مُمكنة ﻟ ٨ بت. يمكن
أن تمثِّل المجموعات الكبيرة بما فيه
الكفاية من وحدات البت أيَّ شيء قابل
للتمثيل بقيم متمايزة، مثل الأرقام أو
الأحرف أو الأنماط على شاشة العرض أو
الألوان.
الجبر البولياني: مجموعة من التعبيرات يمكن تكوينها من
المُتغيرات المنطقية (كلٌّ منها يُمثل
بتًّا واحدًا عبارة عن
true
أو
false)
إلى جانب عوامل تشغيل مثل
OR
وAND
وNOT.
وتُستخدَم التعبيرات البوليانية في
لُغات البرمجة لتحديد الشروط التي
ستُنفَّذ الجملة البرمجية عند
تحقُّقها. كما أنها تُستخدَم لوصف
وظائف الدوائر المنطقية داخل أجهزة
الكمبيوتر.
وحدة المعالجة المركزية: المُكوِّن المادي لأجهزة الكمبيوتر
المسئول عن تنفيذ التعليمات الأولية
مثل الجمع والطرح والانتقال والمقارنة،
ويُقرر التعليمات التي سيجري تنفيذُها
بعد ذلك. تتضمَّن مكونات الكمبيوتر
الأخرى الذاكرة (التي تخزن جميع
البيانات والتعليمات) وواجهة الإدخال
والإخراج (التي تتَّصِل بالعالم
الخارجي).
السحابة الإلكترونية: شبكة عالمية من نُظم التخزين ونُظم
المعالجة يمكن الوصول إليها من أي
مكانٍ عند الحاجة. ولا يعرف
المُستخدِمون الذين يستأجرون مساحة
تخزين البيانات ووقت المعالجة مكان
تخزين بياناتهم ومعالجتها
فعليًّا.
برنامج التحويل البرمجي: برنامج يُترجِم البرامج المكتوبة
بلُغة برمجة عالية المستوى مُخصَّصة
للبشر إلى شَفرة آلية ثنائية مُخصَّصة
للمعالج.
التعقيد الحوسبي: فرع من فروع علوم الكمبيوتر يدرس
الصعوبة الجوهرية لحلِّ المشكلات.
وتُقاس درجة الصعوبة بخطوات الحوسبة
ومساحة الذاكرة المطلوبة. بعض المشكلات
مِثل البحث عن اسم في قائمة تُعَد
«سهلة»؛ لأنها يمكن حوسبتها في وقتٍ
يتناسب طرديًّا مع طول القائمة.
وبعضها، مثل إيجاد أقصر جولة في مجموعة
من المدن، تُعَد «صعبة»؛ لأنها في أسوأ
الحالات تتطلَّب سردًا وقياسًا لجميع
الجولات المُمكنة، ومن ثَمَّ يزيد
الوقت المطلوب لإنجازها أُسيًّا بزيادة
عدد المدن والطرُق.
النموذج الحوسبي: وصف لآلة مجردة تُنفذ خوارزميات؛ على
سبيل المثال: شريحة كمبيوتر تقليدية
تنفذ تعليمات الآلة واحدةً تلوَ
الأخرى، أو شبكة عصبية تتعرَّف على
الوجوه في الصور، أو كمبيوتر كَمي يفك
الشَّفرات. في العلوم والهندسة، يشير
أيضًا إلى نموذج رياضي لعملية
فيزيائية، يمكن محاكاته أو تقييمه
بواسطة الكمبيوتر.
الكمبيوتر أو الحاسب: كِيان، بشري أو آلي، يُمكنه إجراء
العمليات الحسابية ومعالجة الرموز
وَفقًا لمجموعة من القواعد المُحددة
بدقة. من القرن السابع عشر إلى
ثلاثينيات القرن العشرين، كان مصطلح
«الحاسب» — أو «الكمبيوتر» كما نُترجمه
عن الإنجليزية — يعني الشخص الذي يقوم
بالحساب. وبداية من أربعينيات القرن
العشرين، ظهرت أجهزة الكمبيوتر
الإلكترونية الأولى وأطلقوا عليها
«أجهزة الكمبيوتر الذاتية التشغيل».
وبحلول الخمسينيات، حذفت صفة «الذاتية
التشغيل» من الاسم.
تجريد البيانات: ممارسة نشأت مع المُبرمِجين في
ستينيات القرن العشرين لاحتواء بِنية
بيانات مُعقدة خلف واجهة بسيطة. يمكن
للمُستخدِمين الوصول إلى البيانات فقط
من خلال الواجهة؛ ولا يُمكنهم الوصول
مباشرة إلى الذاكرة التي تحمِل
البيانات. ويكون عرض البيانات المرئي
من خلال الواجهة مُبسطًا للغاية؛ ومن
هنا جاءت كلمة التجريد. ويُعَدُّ
المِلف مثالًا على ذلك؛ فهو يبدو
للمُستخدِم مثل حاوية لسلسلة خطِّية من
وحدات البت؛ ولا تسمح الواجهة إلا
بالقراءة والكتابة فقط. وربما يُنفَّذ
المِلف الفعلي كمجموعة من الكتل
المُبعثرة في أنحاء وسيط التخزين،
وكلها مَخفية عن المستخدم.
مشكلة القرار: مشكلة مشهورة في المنطق الرياضي ظهرت
في أوائل القرن العشرين. إذا كان
لدَينا نظام منطقي يتكون من البديهيات
والقواعد الخاصة بإنشاء براهين
للفرضيات، فهل توجَد خوارزمية تُحدِّد
ما إذا كانت فرضية مُعينة صحيحة أم لا؟
لفترةٍ طويلة اعتقد علماء الرياضيات
بوجود مثل هذه الخوارزمية، لكن لم
يتمكَّنوا من العثور عليها. وفي
ثلاثينيات القرن العشرين، عرَّف عدد من
علماء الرياضيات، الذين يعمل كلٌّ منهم
بشكلٍ مُستقل عن الآخر، مفهوم
الخوارزمية رسميًّا وأثبتوا أنه لا
يُوجَد حلٌّ عام لمشكلة القرار.
التفكيك: تقسيم شيء مُعقد إلى أجزاء أبسط
وأصغر يسهل إدارتها. في البرمجيات،
تُصبح الأجزاء وحدات يجري توصيلها معًا
عبر الواجهات.
الرقمنة: عملية استخدام الشَّفرات الثنائية
لتمثيل كائن ما. ويمكن معالجة التمثيل
بواسطة الكمبيوتر. على سبيل المثال:
يمكن أخذ عيناتٍ من شكل موجة الكلام ٢٠
ألف مرة في الثانية، حيث تنتج كل عينة
قراءة لسعة الموجة وتشفيرها كقيمة ١٦
بت. ويمكن بعد ذلك تخزين الكلام الذي
تمَّت رقمنتُه ومعالجته على
الكمبيوتر.
أهداف
DRUSS: في هندسة البرمجيات، هي النظم
البرمجية التي تكون موثوقًا بها ويمكن
الاعتماد عليها وقابلة للاستخدام
وآمنة.
التضمين: استخدام الواجهات لإخفاء الآليات
والمعلومات الداخلية عن المُستخدِمين
الخارجيِّين من أجل تحسين إمكانية
إعادة الاستخدام، وتقييد الوصول،
وحماية المعلومات من أخطاء
المُستخدِمين، وإمكانية
الصيانة.
الكسيريات: مصطلح صاغَه عالِم الرياضيات بنوا
ماندلبرو للمجموعات الذاتية التماثُل
عند المقاييس المختلفة. على سبيل
المثال: يبدو ساحل الدولة مُتعرجًا في
صورة الأقمار الصناعية؛ وكذلك يبدو
متعرجًا عند مشاهدته من طائرة شراعية؛
ولا يزال يبدو متعرِّجًا في اللقطات
المُقربة للأمواج المتدفِّقة على
الرمال. وتستخدَم الكسيريات
(الفراكتلات) في الرسومات لرسم
الكائنات المُعقدة من الأشكال البسيطة
التي يمكن تكرارها على جميع
المقاييس.
التعميم: توسيع نطاق الحلِّ بحيث يشمل فئةً
أوسع من المشكلات المُماثِلة.
وحدة معالجة الرسومات: شريحة مُضمَّنة في الكمبيوتر لتشغيل
شاشة العرض الرسومية. ويمكن لوحدات
معالجة الرسومات الحديثة الاحتفاظ
بتمثيلات ثلاثية الأبعاد للكائنات
ويمكن تدويرها إلى أي زاويةٍ أو
تحريكها إلى أي مسافةٍ حوسبيًّا، ثم
إسقاط الصورة الناتجة على الشاشة
الثنائية الأبعاد، وكل ذلك في الوقت
الفعلي.
الخوارزميات التجريبية: إجراءات لإيجاد حلول تقريبية
للمشكلات غير القابلة للحل حوسبيًّا.
على سبيل المثال: في الشطرنج نُقيِّم
الحركات المقترَحة بنظام عدِّ النقاط
للقطع المفقودة؛ وهذا أقلُّ بكثيرٍ في
كثافة العمليات الحوسبية من سرد جميع
الحركات المُستقبلية المحتملة. تعطي
الخوارزميات التجريبية الجيدة حلولًا
جيدة جدًّا في معظم الأوقات.
بنية
if-then-else: شكل من أشكال العبارات في لُغة
البرمجة وتختار هذه البِنية بين مسارين
أو أكثر من المسارات البديلة في
تعليمات البرنامج. على سبيل المثال:
العبارة if sum ≥ 0
then color sum-value black; else
color sum-value
red يستخدِمها
المحاسبون لتمييز الأعداد السالبة
باللون الأحمر في جداول البيانات
الخاصة بهم.
الحدس: جانب من جوانب الخبرة المُجسَّدة،
حيث يملك الخبير القدرة على معرفة
كيفية التعامُل فورًا مع موقف مُعين،
بناءً على خبرته السابقة الطويلة.
وربما يستطيع الخبير معرفة ما ينبغي
فعله، ولكنه لا يستطيع شرح
الأسباب.
اللوغاريتم: في الرياضيات، اللوغاريتم لعددٍ
مُعين هو الأُس الذي يجب رفع أساسٍ
ثابت إليه لإنتاج هذا العدد. وهكذا،
فإن لوغاريتم الأساس ٢ للعدد ٨ هو ٣
لأن ٢٣ =
٨. اللوغاريتمات مفيدة في ضرب الأعداد
حيث إن حاصل ضرب عددين يجمع أسيهما.
على سبيل المثال: ضرب ٨ في ١٦. ولأن
٢٣ ×
٢٤ =
٢٧،
يُمكننا أخذ لوغاريتمات الأساس ٢ لكلا
الحَدَّين (هنا ٣ و٤ على التوالي)،
وجمع اللوغاريتمات (مما يُعطينا الناتج
٧)، ثم رفع الأساس ٢ إلى أُس
اللوغاريتم الناتج (هنا
٢٧).
تُجرى عمليات الضرب باستخدام المساطر
المُنزلقة عن طريق جمع لوغاريتمات
العددَين المضروبَين.
الدوائر المنطقية: الدوائر الإلكترونية الأساسية في
الكمبيوتر. وهي تجمع بين الإشارات
الثنائية وعوامل التشغيل
AND
وOR
وNOT
وتخزن النتائج في سجلات، تُعالَج
بواسطة دوائر منطقية أخرى في دورة
الساعة التالية.
تعليمات الآلة: تعليمات الخوارزمية المُشفرة إلى
أكوادٍ ثنائية يمكن للكمبيوتر التعرُّف
عليها وتنفيذها.
الشبكة العصبية: شكل من أشكال الدوائر التي تأخذ
نمَطَ وحدات بت كبيرًا جدًّا كمُدخل
(مثل ١٢ ميجابكسل في الصورة
الفوتوغرافية) وتُنتج مُخرجًا (مثل
التعرُّف على الوجوه في الصورة).
صُمِّمت مكونات هذه الشبكة لتكون
مُشابهةً إلى حدٍّ ما للخلايا العصبية
في الدماغ. وتتعلَّم الشبكة من خلال
التدريب وليس من خلال البرمجة.
نظام التشغيل: برنامج التحكُّم الذي يشغل نظام
الكمبيوتر. يسمح للمستخدِمين بتسجيل
الدخول والوصول إلى بياناتهم، ويحمي
بيانات المُستخدِمين من وصول الآخرين
إليها دون إذن، ويُخطط الموارد (وحدة
المعالجة المركزية والأقراص والذاكرة)
بين المُستخدِمين المتنافِسين، ويوفر
بيئةً يمكن للمُستخدِمين تشغيل برامجهم
فيها.
وحدات البتِّ الكَمية (كيوبت): العناصر الأساسية في الكمبيوتر
الكَمي. وهي النظائر الكَمية لوحدات
البت الموجودة في الكمبيوتر التقليدي،
ولكن لدَيها خاصية غريبة تُسمَّى
التراكُب، مما يعني أنها يمكن أن تكون
في الحالتَين ٠ و١ في الوقت نفسه. تزيد
خاصية التراكُب بشكلٍ كبير من قوتها
التمثيلية والحوسبيَّة. وتُمثَّل وحدات
البت الكَمية عن طريق دوران
الإلكترونات أو الحقول
المغناطيسية.
حالات التعارُض: تحتوي العديد من الدوائر الإلكترونية
على مسارات مُتعددة تربط إدخالًا بمخرج
مُعين. وإذا انتقل تغيير الإدخال
بسرعات مختلفة عبر المسارات المختلفة،
فقد تتذبذب قيمة المُخرَج بشكلٍ عشوائي
اعتمادًا على ترتيب وصول الإشارات.
ويمكن أن يتسبَّب هذا التذبذب العشوائي
في حدوث أعطال في الدوائر اللاحِقة
التي تستخدِم المُخرَج. ويمكن أن تظهر
حالات التعارُض أيضًا في نظم التشغيل
عندما يُحاول مستخدِمان الوصول إلى
مِلفٍّ في نفس الوقت، وتعتمد القيمة
النهائية للمِلف على مَن وصل في
الآخِر.
السجلات: سجلات المعالج هي اللبنات الأساسية
للتخزين داخل وحدة المعالجة المركزية.
ويتكون السجلُّ من مجموعة من الدوائر
الإلكترونية القلابة ذات الوضعيتَين،
وهي عبارة عن دوائر صغيرة يمكنها تخزين
٠ أو ١. ومن ثَم، يتكوَّن سجل ٨ بت من
٨ دوائر قلابة. وتجمع تعليمات وحدة
المعالجة المركزية القِيَم في
السجلَّات وتُخزن نتائجها في سجلات
أخرى.
التمثيل: تعتمِد الحوسبة بشكلٍ كبير على تمثيل
شيءٍ لشيء آخر. وتتطلَّب عمليات
الحوسبة تمثيل المعلومات في شكل رقمي،
مثل قيمتَين من الجهد في الدوائر، أو
وجود أو عدم وجود اضطراباتٍ على
المواد. ونستخدم ٠ و١ لتمثيل هذه
الظواهر الفيزيائية.
المحاكاة: تعتمد عمليات المحاكاة التي يُجريها
الكمبيوتر على النماذج الحوسبيَّة
للظواهر من أجل تتبُّع سلوك تلك
الظواهر على مدار الزمن. وتتشكل
النماذج من النظريات والمتغيرات
والمعادلات والمعاملات وغيرها من سمات
الظواهر، من أجل وصف النظام الذي
يُوضَع نموذج له بدقة. وتَستخدِم
المحاكاة عناصر النموذج هذه لرؤية
كيفية تغيُّر النظام من وحدةٍ زمنية
إلى أخرى.
فرضية الانتقال: فرضية مفادها أنَّ تعلُّم التفكير
الحوسبي في علوم الكمبيوتر يتحول إلى
قدرة على حل المشكلات في مجالات أخرى.
تتنبَّأ الفرضية بأن الشخص الذي أتقن
حلَّ المشكلات في علوم الكمبيوتر سيكون
قادرًا على حل المشكلات في الفيزياء
بالخبرة نفسها. ولا يدعم هذه الفرضية
سوى قليلٍ من الأدلة التجريبية.
قيمتا الصدق: هما القيمتان المسموح بهما للمُتغير
المنطقي وهما
true
وfalse.
وعند تمثيل هاتَين القيمتَين رقميًّا،
عادة ما يُفسَّر ٠ على أنه
false
و١ أو أي قيمة غير صفرية على أنها
true.
اختبار تورينج: اختبار اقترحه آلان تورينج في عام
١٩٥٠ لتسوية مسألة ما إذا كان يمكن
للآلة التفكير. يُجري مراقب بشري
مُحادثتَين نصيَّتَين، واحدة عبر اتصال
بجهاز كمبيوتر، والأخرى عبر اتصال
بإنسانٍ آخر. ولا يعرف المُراقب أيهما
الكمبيوتر وأيهما الإنسان. إذا لم
يتمكن المراقب لفترةٍ طويلة من تحديد
الإنسان (أو الآلة) بشكلٍ قاطع،
فستُعَد الآلة ذكية.
