ما هي البرمجيات؟ وما هي أنواعه ؟ مفهوم البرمجيات وتصنفاتها

ما هو البرمجيات؟
ما هو البرمجيات؟

ما هي البرمجيات؟

تشير البرمجيات إلى مجموعة من التعليمات أو البيانات أو البرامج المستخدمة لتشغيل الكمبيوتر وتنفيذ مهام محددة. بعبارات أبسط ، يخبر البرنامج الكمبيوتر كيف يعمل. إنه مصطلح عام يستخدم للإشارة إلى التطبيقات والنصوص والبرامج التي تعمل على أجهزة مثل أجهزة الكمبيوتر والهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية والأجهزة الذكية الأخرى. تتناقض البرمجيات (Software ) مع الأجهزة ( hardware) ، وهي الجوانب المادية لجهاز الكمبيوتر الذي يؤدي العمل.

بدون برمجيات ، ستكون معظم أجهزة الكمبيوتر عديمة الفائدة. على سبيل المثال ، متصفح الويب هو تطبيق برمجي يسمح للمستخدمين بالوصول إلى الإنترنت. بدون برنامج متصفح الويب ، لن تكون قراءة هذه الصفحة على مثابر ممكنة.

نظام التشغيل (OS) هو برنامج يعمل كواجهة بين التطبيقات الأخرى والأجهزة الموجودة على جهاز كمبيوتر أو جهاز محمول. تم تضمين TCP/IP في جميع أنظمة التشغيل الرئيسية للسماح لأجهزة الكمبيوتر بالاتصال عبر شبكات المسافات الطويلة. بدون نظام التشغيل أو البروتوكولات المضمنة فيه ، لن يكون من الممكن الوصول إلى متصفح الويب.

تتم كتابة غالبية البرامج بلغات برمجة عالية المستوى نظرًا لأن اللغة أقرب إلى لغة الإنسان الطبيعية بدلاً من لغة الآلة. يتم بعد ذلك ترجمة اللغة عالية المستوى إلى كود آلة منخفض المستوى باستخدام مترجم أو مترجم لكي يفهمه الكمبيوتر. يمكن أيضًا كتابة البرامج بلغة تجميع منخفضة المستوى ، لكنها أقل شيوعًا.

الفرق بين البرمجيات والمعدات

تتطلب البرمجيات وأجهزة الكمبيوتر بعضها البعض – ولا يمكن استخدام أي منهما بمفرده. يقدم الكتاب تشبيهًا مفيدًا. الصفحات وحبر الكتاب هي الأجهزة. الكلمات والجمل والفقرات والمعنى العام هي البرمجيات. الكمبيوتر بدون برنامج يشبه كتابًا مليئًا بالصفحات الفارغة. يحتاج الكمبيوتر إلى برنامج لجعله مفيدًا تمامًا مثلما تكون هناك حاجة للكلمات لجعل الكتاب ذا مغزى.

في حين أن كلاهما ضروري ، إلا أن هناك اختلافات كبيرة بينهما:

  • الأجهزة عبارة عن جهاز مادي ، مثل اللوحة الأم ، في حين أن البرنامج عبارة عن مجموعة من التعليمات البرمجية اللازمة لتثبيتها في النظام.
  • لا يمكن للجهاز أداء مهمة بدون برامج. وبالمثل ، لا يمكن للبرنامج أداء مهمة بدون أجهزة.
  • الأجهزة تبلى بمرور الوقت ، والبرمجيات لا.
  • الأجهزة لا تفهم سوى لغة مستوى الآلة. تأخذ البرمجيات مدخلات بلغات يمكن للبشر قراءتها وتحولها إلى لغة على مستوى الآلة.
  • يمكن إنشاء البرامج أو تغييرها أو حذفها بسهولة ، في حين أن تبديل الأجهزة يتطلب مهارة أكبر وعادة ما يكون القيام به أكثر تكلفة.

Software
المعدات Hardwareالبرمجيات Software
التعريفالأجهزة المادية المطلوبة لتخزين وتشغيل (تشغيل) البرنامجمجموعة من التعليمات التي تمكن المستخدم من التفاعل مع الكمبيوتر
الأنواعأجهزة الإدخال والتخزين والمعالجة والتحكم والإخراجبرامج النظام وبرامج البرمجة والبرامج التطبيقية
الوظائفيؤدي المهمة على مستوى الآلةيوفر التعليمات للأجهزة
الأخطاءيكون فشل الأجهزة عشوائيًا. الأجهزة لديها فشل متزايد في المرحلة الأخيرة.فشل البرنامج منهجي. البرنامج ليس لديه معدل فشل متزايد.
المتانةالأجهزة تبلى بمرور الوقت.البرنامج متين ولا يتآكل ، ولكن مع مرور الوقت ، قد تظهر أخطاء في البرنامج والتي يمكن تصحيحها.
الطبيعةالأجهزة مادية بطبيعتها.البرمجيات منطقية بطبيعتها.
أمثلةوحدة المعالجة المركزية ، القرص الصلب ، ذاكرة الوصول العشوائي ، لوحة المفاتيح ، الماوس ، محرك أقراص USBQuickBooks و Adobe Acrobat و Google Chrome و Microsoft Word و Microsoft Excel و Apple Maps
الفرق بين البرمجيات والمعدات

أنواع البرمجيات

النوعان الرئيسيان من برامج الكمبيوتر هما:

  • برمجيات التطبيقات Application software
  • برمجيات النظام System software

هناك نوعان آخران من برامج الكمبيوتر وهما:

  • برمجيات البرمجة Programming software
  • برمجيات التشغل Driver software

غالبًا ما تُعتبر البرمجة وبرامج التشغيل من أنواع برامج النظام ، لكننا سنشرح الأنواع الأربعة جميعها بشكل منفصل.

1.برمجيات التطبيق Application software

برمجيات التطبيق هو برنامج يساعد المستخدم النهائي على إكمال المهام مثل إجراء البحث أو تدوين الملاحظات أو ضبط المنبه أو تصميم الرسومات أو الاحتفاظ بسجل حساب.

تقع برامج التطبيقات فوق برمجيات النظام وتختلف عن برامج النظام من حيث أنها مصممة للاستخدام النهائي وهي محددة في وظائفها. يُشار أحيانًا إلى هذا النوع من البرامج على أنه برنامج غير أساسي لأنه يتم تثبيته وتشغيله بناءً على احتياجات المستخدم. أي تطبيق على الهاتف المحمول هو مثال على البرامج التطبيقية.

تشمل أنواع البرمجيات على شكل تطبيقات ما يلي:

  • معالجات النصوص: التطبيقات المستخدمة للتوثيق. تتضمن الأمثلة Microsoft Word و Google Docs و AppleWorks
  • برنامج جداول البيانات: برنامج يستخدم لحساب البيانات الكمية. تتضمن الأمثلة Microsoft Excel و Google Sheets و Quattro Pro
  • برمجيات قواعد البيانات: برمجيات تُستخدم لإنشاء وإدارة قاعدة بيانات لتنظيم البيانات. يُعرف هذا أيضًا باسم برنامج إدارة قواعد البيانات (DBMS). تتضمن الأمثلة MySQL و Clipper و FileMaker
  • برامج الوسائط المتعددة: الأدوات التي يمكنها تشغيل أو إنشاء أو تسجيل الصور أو ملفات الصوت أو الفيديو. يتم استخدامه لتحرير الفيديو والرسوم المتحركة والرسومات وتحرير الصور. تتضمن الأمثلة Adobe Photoshop و Picasa
  • مجموعات التطبيقات: مجموعة من البرامج ذات الصلة تُباع كحزمة واحدة. Microsoft Office هي مجموعة التطبيقات الأكثر استخدامًا.
  • متصفحات الإنترنت: البرامج المستخدمة للوصول إلى مواقع الويب وعرضها. تشمل الأمثلة Google Chrome و Internet Explorer.
  • برامج البريد الإلكتروني: البرامج المستخدمة لإرسال البريد الإلكتروني. تشمل الأمثلة Outlook و Gmail.

2.برمجيات النظام System software

برمجيات النظام
برمجيات النظام

تساعد برمجيات النظام المستخدم والأجهزة والبرامج التطبيقية على التفاعل والعمل مع بعضها البعض. يعمل برنامج النظام كوسيط أو طبقة وسطى بين المستخدم والجهاز. من الضروري إدارة نظام الكمبيوتر بالكامل – عند تشغيل الكمبيوتر لأول مرة ، يتم تحميل برنامج النظام في البداية في الذاكرة. على عكس برامج التطبيقات ، لا يتم استخدام برامج النظام من قبل المستخدمين النهائيين. بدلاً من ذلك ، يتم تشغيله في خلفية الجهاز.

أشهر مثال على برامج النظام هو نظام التشغيل OS ، الذي يدير جميع البرامج الأخرى في الكمبيوتر. بصرف النظر عن نظام التشغيل ، تشمل الأمثلة الأخرى لبرامج النظام ما يلي:

  • نظام الإدخال / الإخراج الأساسي (BIOS): البرنامج الثابت المدمج الذي يحدد ما يمكن للكمبيوتر القيام به دون الوصول إلى البرامج من قرص.
  • التمهيد: يقوم بتحميل نظام التشغيل في الذاكرة الرئيسية للكمبيوتر أو ذاكرة الوصول العشوائي.
  • المجمع: يأخذ التعليمات الأساسية ويحولها إلى نمط من البتات يمكن للمعالج استخدامها لأداء العمليات الأساسية.
  • برنامج تشغيل الجهاز: يتحكم في نوع معين من الأجهزة المتصلة بالكمبيوتر ، مثل لوحة المفاتيح أو الماوس.

3.برمجيات البرمجة Programming software

يتم تصنيف برامج البرمجة كنوع من برامج النظام ، ولا يستخدمها المستخدم النهائي. يتم استخدامه من قبل المبرمجين الذين يكتبون التعليمات البرمجية. برنامج البرمجة هو برنامج يُستخدم لكتابة البرامج الأخرى وتطويرها واختبارها وتصحيحها ، بما في ذلك برامج التطبيقات والنظام.

  • تعمل هذه البرامج كنوع من المترجمين. يأخذ لغات البرمجة مثل Python أو C ++ ويترجمها إلى شيء يفهمه الكمبيوتر ، والمعروف باسم كود لغة الآلة. إلى جانب تبسيط الكود ، فإنه أيضًا:

يعيّن تخزين البيانات
يسرد كود المصدر وكذلك تفاصيل البرنامج
يقدم تقارير التشخيص
تحديد أخطاء النظام أثناء وقت التشغيل

4.برمجيات التشغل Driver software

يُصنف أيضًا كنوع من برامج النظام ، ويعمل برنامج التشغيل ويتحكم في الأجهزة والأجهزة الطرفية المتصلة بجهاز الكمبيوتر ، مما يتيح للجهاز أداء المهمة المحددة. تشتمل الأجهزة التي تحتاج إلى برنامج تشغيل للاتصال بنظام ما على شاشات العرض وبطاقات الصوت والطابعة والفئران والأقراص الثابتة.

نظرًا لوجود أنواع عديدة من الأجهزة ، تسمح برامج التشغيل لأنظمة البرامج بالتواصل من خلال لغة موحدة. يأتي نظام التشغيل عادةً مع برامج تشغيل مضمنة للماوس ولوحة المفاتيح والطابعة افتراضيًا ، لذلك لا تكون عمليات التثبيت من جهات خارجية مطلوبة. بالنسبة للأجهزة المتقدمة ، قد يلزم تثبيت برنامج التشغيل خارجيًا.

إذا تم استخدام عدة أنظمة تشغيل ، مثل Linux أو Windows أو Mac ، فيجب صيانة برامج تشغيل منفصلة لكل منها. تتضمن أمثلة السائقين ما يلي:

  • مشغل BIOS
  • مشغل العرض
  • برمجية تشغيل اللوحة الأم
  • مشغل ROM
  • مشغل يو اس بي
  • برمجية تشغيل VGA

يمكن تشغيل برامج تشغيل الأجهزة في وضع kernel أو وضع المستخدم. يؤدي تشغيل برنامج تشغيل في وضع المستخدم إلى تحسين الاستقرار ، نظرًا لأن برنامج تشغيل وضع المستخدم المكتوب بشكل سيئ لا يمكن أن يؤدي إلى تعطل النظام عن طريق الكتابة فوق ذاكرة kernel. على العكس من ذلك ، يُفضل وضع kernel للشبكات ذات زمن الوصول المنخفض.

البرمجيات كخدمة مقارنة مع الببرمجيات في مكان العمل

يمكن نشر البرنامج بعدة طرق مختلفة ، وأكثرها شيوعًا هما الحوسبة السحابية وداخل الشركة.

الحوسبة السحابية هي تقديم خدمات الحوسبة عبر الإنترنت بدلاً من امتلاك خوادم محلية أو أجهزة شخصية تتعامل مع التطبيقات. يمكن أن تشمل خدمات الحوسبة الخوادم والتخزين وقواعد البيانات والشبكات والبرمجيات والتحليلات والذكاء. يتم نقل هذه الخدمات خارج جدار حماية المؤسسة ويمكن الوصول إليها عبر الويب.

البرنامج كخدمة (SaaS) هو نموذج خدمة الحوسبة السحابية الذي يوفر الوصول إلى البرامج ووظائفها والتحديثات اللاحقة عن بُعد من طرف ثالث ، يُسمى مقدم خدمة التطبيقات (ASP).

يتم تنفيذ البرامج المحلية ضمن الحدود المادية للمؤسسة ، غالبًا في مركز بيانات الشركة. من خلال تثبيت البرامج وتشغيلها على الأجهزة الموجودة داخل مباني الشركة ، يتمتع موظفو تكنولوجيا المعلومات بإمكانية الوصول المادي إلى البيانات ويمكنهم التحكم بشكل مباشر في تكوين وإدارة وأمن البنية التحتية للحوسبة والبيانات.

أنظر أيضاً: ما هي مراكز البيانات؟

غالبًا ما تبيع الشركات التي تقدم SaaS خدماتها باستخدام نموذج اشتراك حيث يدفع العملاء مبلغًا محددًا كل أسبوع أو شهر أو سنة ، ويتلقون الخدمة في المقابل. الشركات التي تختار SaaS تدفع فقط مقابل الموارد التي تستخدمها. على العكس من ذلك ، فإن الشركات التي تختار داخل الشركة مسؤولة عن التكاليف المستمرة لأجهزة الخادم واستهلاك الطاقة والمساحة التي تشغلها الأجهزة.

تحتفظ الشركة التي تستخدم برنامجًا محليًا بمزيد من التحكم الكامل في الأمان. إنهم مسؤولون عن وضع سياسات وصول المستخدم ، وتثبيت جدران الحماية ، وبرامج مكافحة الفيروسات ، وتصحيحات الأمان ، والحماية من الهجمات الإلكترونية.

بالنسبة للشركات التي لديها دعم كافٍ لتكنولوجيا المعلومات ، فلا داعي للقلق بشأن تعامل شركة أخرى مع بياناتها الخاصة. ومع ذلك ، في حالة سوء الإدارة ، يمكن أن تجعل الخوادم المحلية الشركة عرضة للانتهاكات الأمنية.

باستخدام الحوسبة السحابية ، يتم التعامل مع البيانات بواسطة موفر السحابة. كبار مقدمي الخدمات السحابية لديهم فرق أمنية قوية وإجراءات صارمة. ولكن مع كل البيانات الحساسة التي يخزنونها ، فإنها توفر هدفًا مغريًا للمتسللين. عند اختيار موفر السحابة ، ضع في اعتبارك بروتوكولات الأمان الخاصة بهم للتأكد من أن بياناتك آمنة.

كيف يتم توزيع البرمجيات

لا يتم توزيع جميع البرامج أو بيعها أو مشاركتها بنفس الطريقة ، وقد تغيرت طريقة التوزيع الأساسية على مر السنين. في وقت من الأوقات ، كانت جميع البرامج تقريبًا تجارية وبيعها تجار التجزئة. هذا أبعد ما يكون عن الحال اليوم. فيما يلي بعض آليات التوزيع الرئيسية.

تجاري

لا يزال الكثير من البرامج تجاريًا ، على الرغم من أنه أقل شيوعًا مما كان عليه في السابق. أي برنامج تشتريه وتحصل على نسخة مادية أو رقمية منه هو برنامج تجاري.

ضع في اعتبارك أنك لا تملك البرنامج ؛ أنت تمتلك فقط ترخيصًا يمنح الحق في استخدام البرنامج. يعتبر التمييز مهمًا للعديد من الأسباب ، ليس أقلها أنه يمنح الناشر الحق في تغيير البرنامج عبر التحديثات عبر الإنترنت دون إذن صريح منك.

المفتوح المصدر

غالبًا ما يُنظر إليه على أنه عكس البرامج التجارية مفتوحة المصدر ، وعادة ما يتم توفيره مع جميع التعليمات البرمجية المصدر الخاصة به ، مما يسمح لمجتمع كامل من المبرمجين بتحديث البرنامج وتعديله وتحسينه. ليست كل البرامج مفتوحة المصدر مجانية ؛ يباع البعض بأسعار التجزئة.

برنامج مجاني

الكثير من البرامج مجانية تمامًا للتنزيل والاستخدام. يسمح نموذج البرامج المجانية للناشرين بتوزيع برامجه بسهولة أكبر لأن الكثير من الأشخاص سيكونون على استعداد لتجربة شيء ما مجانًا. يشار أيضًا إلى بعض البرامج المجانية باسم برامج الإعلانات المتسللة لأنه بينما يكون التطبيق مجانيًا ، إلا أنه يأتي مع إعلانات مضمنة.

برنامج فريميوم

مجموعة متنوعة من البرامج المجانية ، وهي مجانية لفترة محدودة. إذا وجدت التطبيق مفيدًا ، فلديك خيار الدفع مقابل الاستمرار في استخدامه. العديد من برامج كومبيوتري مجانية لفترة زمنية محدودة ، على الرغم من أن البرامج الأخرى ستعمل فقط لعدد محدد من الاستخدامات.

تاريخ البرامجيات

يعود مفهوم الحوسبة إلى العصور القديمة مع اختراعات مثل العدّاد. ومع ذلك ، كانت هذه الاختراعات عبارة عن أجهزة كاملة – تتطلب البرامج معالجًا للأغراض العامة وذاكرة كمبيوتر يمكن فيها تخزين مجموعات قابلة لإعادة الاستخدام من الإجراءات والوظائف الرياضية ، وبدء تشغيلها ، وإيقافها. ظهر هذا النوع من التكنولوجيا مؤخرًا في التاريخ.

كتبت Ada Lovelace أول برنامج كمبيوتر معروف في عام 1843 للمحرك التحليلي. صمم تشارلز باباج المحرك التحليلي في عام 1837 وكان المفهوم لأول كمبيوتر ميكانيكي عام. ومع ذلك ، ظل البرنامج نظريًا لأن المحرك التحليلي لم يتم إنشاؤه فعليًا. اقترح آلان تورينج أول نظرية حديثة للبرمجيات في مقالته عام 1935 ، “الأرقام القابلة للحساب مع تطبيق على Entscheidungsproblem (مشكلة القرار)

كانت المرة الأولى التي يحتفظ فيها كمبيوتر البرنامج المخزن بقطعة من البرنامج في الذاكرة الإلكترونية ونفذها بنجاح في 21 يونيو 1948. قام عالم الكمبيوتر توم كيلبورن وزميله فريدي ويليام ببناء أحد أقدم أجهزة الكمبيوتر ، وهو آلة مانشستر التجريبية صغيرة الحجم (SSEM) في جامعة مانشستر في إنجلترا. تمت برمجة SSEM لإجراء عمليات حسابية باستخدام تعليمات كود الآلة. استغرق البرنامج 52 دقيقة لحساب القاسم الأكبر لاثنين أس 18 (262،144) بشكل صحيح.

العهد الجديد للبرمجيات

في أواخر الخمسينيات من القرن الماضي ، ظهرت أول لغة برمجة: فورتران. سرعان ما تبعتها لغات أخرى ، بما في ذلك COBOL و BASIC. سمحت هذه اللغات للبرامج بأن تكون محددة بطريقة مجردة ولا تعتمد على تفاصيل بنية أجهزة الكمبيوتر. كانت اللغات مخصصة أساسًا لتحديد الحسابات العددية.

أصبحت البرمجيات شائعة في السبعينيات والثمانينيات مع ظهور أجهزة الكمبيوتر الشخصية. أصدرت شركة Apple Apple II في عام 1977 ، وهو كمبيوتر منزلي 8 بت وواحد من أولى منتجات الحواسيب الصغيرة الناجحة في العالم. تم إصدار VisiCalc ، وهو أول برنامج جداول بيانات لأجهزة الكمبيوتر الشخصية ، لجهاز Apple II في عام 1979.

تمت كتابة البرنامج بلغة تجميع متخصصة. سرعان ما طورت شركات أخرى مثل IBM أجهزة الكمبيوتر المنزلية. سيطرت برامج الإنتاجية والأعمال على المراحل الأولى من الحوسبة الشخصية. تضمنت تطبيقات البرامج الشهيرة خلال هذا الوقت AutoCAD و Microsoft Word و Microsoft Excel.

من الابتكارات الرئيسية الأخرى في تاريخ تطوير البرمجيات ظهور البرمجيات مفتوحة المصدر في التسعينيات. تم إصدار نواة Linux في عام 1991 ، وتزايد الاهتمام بالبرامج مفتوحة المصدر بعد نشر عام 1998 للكود المصدري لمتصفح Netscape Navigator.