درسنامه آموزشی دانش فنی پایه کلاس دهم شبکه و نرم افزار رایانه

کلیات

امروزه رایانه در بیشتر جنبه‌های زندگی مانند آموزش، کاروکسب، سرگرمی، سفر و... نقش بسزایی دارد. امروزه برای انسان‌ها سرعت و کیفیت انجام کارها اولویت دارد و سبب شده است که استفاده از رایانه‌ها اجتناب‌ناپذیر باشد.

تعریف رایانه

دانا یک مجله قدیمی را ورق می‌زد. نوشته‌های زیر توجهش را جلب کرد. او کنجکاو شد و متن زیر را به پدرش که مهندس الکترونیک است نشان داد. پدرش توضیح داد که قبل از ورود رایانه به ایران آن را به عنوان مغز الکترونیکی می‌شناختند.

نام کامپیوتر در ایران از سال 1341 استفاده می‌شد که از واژه لاتین Compute به معنی محاسبه کردن گرفته شده است. در دو دهه اخیر واژه رایانه جایگزین واژه کامپیوتر شده است.

رایانه دستگاهی است که بر اساس مجموعه دستوراتی به نام برنامه کار می‌کند. برنامه داده‌ها را دریافت، ذخیره و دست‌کاری کرده، به اطلاعات قابل بهره‌برداری شامل اعداد، متن، تصویر، صدا، فیلم یا سیگنال‌های الکترونیکی تبدیل می‌کند.

به طور کلی به هر نوع وسیله محاسباتی رایانه گفته می‌شود. چرتکه یکی از ساده‌ترین و اولین رایانه‌هاست.

تاریخچه رایانه

انسان‌های اولیه از انگشتان خود برای شمارش استفاده می‌کردند؛ نیاز انسان به شمارش، موجب شکل‌گیری محاسبه شد و به تدریج نقش آن اهمیت پیدا کرد. اولین وسیله‌ای که بشر در این زمینه از آن کمک گرفت چوب خط بود. در گذر زمان ابزارهای مشابهی از جمله چرتکه برای انجام محاسبات به کار گرفته شد. فقط 60 سال فاصله زمانی بین دو تصویر شکل 2 وجود دارد، 60 سال بعد صنعت رایانه چگونه خواهد بود؟

کاربردهای رایانه

دانا عضو انجمن تحقیق و پژوهش مدرسه است. گروه آن‌ها می‌خواهد ایده‌ای برای ارائه در استارت آپ دانش‌آموزی طرح کند. با توجه به اینکه رشته آن‌ها شبکه و نرم افزار رایانه است، مسئول پژوهش مدرسه از آن‌ها خواست در رابطه با فناوری‌های نوین و کاربردهای رایانه تحقیق کنند.

کاربرد رایانه در حمل و نقل

امروزه ارتباط با فواصل دور از طریق وسایلی مانند تلفن و اینترنت و به‌کارگیری سیستم‌های ماهواره‌ای بسیار آسان شده است ولی لزوم ارتباط‌های مستقیم از بین نرفته است. پیشرفت در تمامی سیستم‌های حمل‌ونقل اعم از جاده‌ای، راه آهن، دریایی، هوایی و دیگر وسایل حمل و نقل بر پایه استفاده مناسب از رایانه بوده است. (شکل 3)

کاربرد رایانه در آموزش

استاد دانشگاه چند لوح فشرده و نشانی چند تارنمای آموزشی را به این تیم پژوهشی داد تا مطالب آن را ببینند. دانا پیشنهاد داد که با توجه به هزینه‌های زمانی و مالی ملاقات حضوری برای جلسات بعدی از طریق ویدیو کنفرانس و یا شبکه‌های اجتماعی با استاد در تماس باشند.

یکی از کاربردهای مهم رایانه به کارگیری آن در آموزش است. در کشور ما نیز از روش‌های مختلف آموزش الکترونیکی (E-Learning)، در مدارس، دانشگاه‌ها، مراکز علمی و… استفاده می‌شود (شکل 4). در تولید برنامه‌های آموزشی استفاده از محتواهای چند رسانه‌ای (Multi Media) شامل متن، صدا، تصویر، فیلم و پویانمایی امر آموزش را بهبود می‌بخشد.

کاربرد رایانه در شهر الکترونیک

کارت ملی هوشمند از جمله مدارک لازم برای ثبت نام در استارت آپ است. در نتیجه دانا برای دریافت آن به سامانه ثبت نام کارت ملی هوشمند مراجعه و مراحل ثبت نام را به صورت الکترونیکی دنبال کرد.

این کار چه مزایایی نسبت به ثبت نام حضوری دارد؟

شهر الکترونیک شهری است که شهروندان می‌توانند خدمات شهری مورد نیاز خود را از سرویس‌های (online) به صورت برخط دولتی و سازمان‌های بخش خصوصی دریافت کنند. به این ترتیب دیگر نیازی به حرکت فیزیکی شهروندان برای دسترسی به خدمات دولت و نهادهای خصوصی نیست.

کاربرد رایانه در پزشکی

در یکی از لوح‌های فشرده، تصاویر زیر برای دانا جالب بود. تصاویر را برای دوستانش نیز فرستاد.

اثرات رایانه بر محیط زیست

«حرکت به سمت صنعتی شدن باید هوشمندانه باشد وگرنه ممکن است به محیط زیست آسیب برساند.»

این جمله‌ای بود که یکی از معلمان به دانا و گروهش گفت و آن‌ها را به فکر فرو برد تا در این باره اطلاعات بیشتری کسب کنند.

زباله‌های الکترونیکی (E-Waste)، به دستگاه‌ها یا قطعات الکترونیکی غیرقابل استفاده، اطلاق می‌شود. برخی از آن‌ها شامل مواد خطرناک مانند سرب و جیوه هستند (شکل 7) و برای سلامت انسان و محیط زیست مضرند. این زباله‌ها بیشتر غیرقابل تجزیه بوده و در محیط زیست باقی می‌مانند. امروزه با گسترش استفاده از گوشی‌های هوشمند، رایانه و تبلت‌ها توجه به این آلاینده‌های زیست محیطی افزایش یافته است.

در محیط‌های اداری و سازمان‌ها، استفاده از سیستم‌های نامه‌نگاری بدون کاغذ (Paperless) به عنوان روشی نوین، به جریان کار سرعت می‌بخشد و می‌توان یک نامه را حتی از یک شهر به شهر دیگر به سرعت ارسال کرد و علاوه بر کاهش هزینه‌ها و افزایش سرعت، از آلوده شدن محیط زیست نیز جلوگیری کرد.

رایانش سبز (Green Computing)

رایانش سبز یکی از راه‌های کاهش خطرات آلودگی زیستی صنایع است. رایانش سبز یعنی استفاده از رایانه و منابع آن به صورت سازگار با محیط زیست. به این معنی که هم در چرخه تولید، هم زمان استفاده و هم در برخورد با زباله‌های الکترونیکی تولید شده کمترین آلودگی زیست محیطی ایجاد شود. برای مثال دانشمندان قادر به ساخت ترانزیستوری از نانو الیاف سلولز شده‌اند که علاوه بر قیمت ارزان و قابل حمل بودن، به راحتی در طبیعت تجزیه شده و با محیط زیست سازگار است. نکته جالب اینکه با رها کردن ترانزیستور در محیط طبیعی، قارچ‌ها آن را تجزیه کرده و به کودهای امن و قابل استفاده تبدیل می‌کنند.

در کشور ما نیز چند شرکت در زمینه بازیافت زباله‌های الکترونیکی فعالیت می‌کنند. نخستین کارخانه بازیافت الکترونیک کشور در مشهد زباله‌‌های الکترونیکی مانند تلفن همراه و رایانه‌های مستعمل را به پسماندی شامل طلا، مس، قلع و سرب تبدیل می‌کند و برای مصارف صنعتی به چرخه تولید باز می‌گرداند.

اجزای رایانه

هر رایانه از دو جزء اصلی سخت‌افزار و نرم‌افزار تشکیل شده است و متناسب با کاربرد آن، از سخت‌افزارها و نرم‌افزارهای متفاوتی استفاده می‌کند.

سخت افزار: به مجموعه‌ای از اجزای فیزیکی شامل قطعات الکترونیکی و الکترومکانیکی گفته می‌شود که یک رایانه را می‌سازد.

نرم افزار: به مجموعه‌ای از برنامه‌ها و داده‌ها می‌گویند که تعیین می‌کنند رایانه چه عملی را انجام دهد.

سخت افزار

به هر قسمت رایانه که فیزیکی و قابل لمس باشد، سخت افزار گفته می‌شود. الگوی ساخت تمام رایانه‌های امروزی معماری فون نویمان است.

سخت‌افزار رایانه شامل چهار واحد اصلی است: پردازش مرکزی - ورودی - خروجی - حافظه

1- واحد پردازش مرکزی (Central Processing Unit)

ما انسان‌ها تقریباً همیشه در ذهن خود در حال پردازش هستیم. عمل پردازش به وسیله مغز انجام می‌شود. رایانه روی داده‌های ورودی پردازش انجام می‌دهد و آن‌ها را به واحد خروجی ارسال کرده و واحد خروجی، آن را نمایش می‌دهد. مغز رایانه واحد پردازشگر مرکزی (CPU) نام دارد.

* بخش‌های اصلی واحد پردازش مرکزی عبارت‌اند از:

* واحد محاسبه و منطق (ALU): وظیفه تجزیه و تحلیل و اجرای دستورات را در CPU بر عهده دارد و عملیات ریاضی مانند جمع، تفریق و عملیات منطقی مانند اعمال مقایسه‌ای را انجام می‌دهد.

* واحد کنترل: بر عملکرد واحدهای رایانه نظارت می‌کند و عمل هماهنگی و هدایت واحدهای رایانه و کنترل جریان انتقال داده‌ها بین واحدهای رایانه را بر عهده دارد.

* ثبات (Register): حافظه موقتی که داده‌های در حال پردازش (CPU) در آن قرار می‌گیرد. واحد محاسبه و منطق و کنترل با آن در ارتباط هستند.

در معماری فون نویمان، CPU به صورت هم‌زمان یک کار را پردازش می‌کند (پردازش تک هسته‌ای). این معماری به تدریج گسترش پیدا کرد و تولیدکنندگان پردازنده به فکر ساخت CPUهایی افتادند که دارای چند قسمت پردازشی باشند تا هر کدام بتوانند نقش یک CPU مستقل را ایفا کرده و یک کار را پردازش کنند (پردازش چند هسته‌ای).

دانا قصد دارد گزارشی صوتی از تحقیقاتشان را ضبط کرده و برای استاد راهنما بفرستد. او با چه دستگاه‌هایی می‌تواند این کار را انجام دهد؟ اگر بخواهد پرونده صوتی را گوش کند، به چه امکاناتی نیاز دارد؟

2- واحد ورودی

واحد ورودی به آن دسته از سخت‌افزار رایانه گفته می‌شود که وظیفۀ انتقال داده را از سوی کاربر یا حسگر به رایانه دارند.

3- واحد خروجی

واحد خروجی به آن دسته از سخت افزار رایانه گفته می‌شود که وظیفۀ انتقال اطلاعات را از رایانه به کاربر یا هر دستگاه دیگری دارند.

درگاه (port)

دانا برای راه‌اندازی رایانه جدیدی که دوستش خریداری کرده بود به منزل او رفت. کوشا تعدادی کابل و سیم‌های مختلف روی میز قرار داده بود. دانا برای اتصال کابل‌ها کوشا را این‌طور راهنمایی کرد: «به شکل کابل‌ها نگاه کن و آن‌ها را پشت کیس و به درگاه متناظرش متصل کن.»

رایانه دارای مجموعه‌ای از درگاه‌ها (ports) برای اتصال رسانه‌های جداشدنی و دستگاه‌های خارجی به رایانه است. 

به همراه ماوس کوشا، یک قطعه کوچک است که او از دانا در مورد آن سؤال می‌کند.

دانگل (Dongle) یک قطعه سخت‌افزاری است که به رایانه متصل می‌شود تا بعضی نرم‌افزارهای خاص بتوانند با ضریب امنیت بالاتر اجرا شوند. (شکل 16)

نوعی از آن‌ها با اتصال به درگاه USB می‌توانند دستگاه‌های مختلف مانند ماوس و صفحه کلید و... را به صورت بی‌سیم به رایانه متصل کنند.

دانا و کوشا پس از راه‌اندازی رایانه متوجه شدند که ماوس و صفحه کلید کار می‌کند ولی نمی‌توانند از چاپگر استفاده کنند. چرا؟

برخی از دستگاه‌های جانبی رایانه، قابلیت اتصال و اجرا (plug & play) دارند؛ بدین معنی که سخت‌افزار پس از اولین اتصال به رایانه به صورت خودکار و بدون انجام تنظیمات توسط کاربر شناسایی می‌شود. بیشتر سیستم عامل‌های جدید با فناوری plug & play سازگاری دارند و می‌توانند سخت‌افزار جدید را شناسایی و در صورت نیاز به صورت خودکار نصب کنند. سخت‌افزارهایی از جمله ماوس، صفحه کلید و دیسک‌های سخت SATA این قابلیت را دارند.

برخی سخت‌افزارها برای اینکه بتوانند وظایف خود را درست انجام دهند نیاز به یکسری دستورات و استانداردهای قابل فهم برای رایانه دارند که به صورت یک پرونده نصبی روی سیستم نصب می‌شوند و به آن راه‌انداز (driver) می‌گویند.

تقریباً تمامی وسایلی که دارای حافظه فلش هستند، برای ارتباط با رایانه از رابط اتصال گرم (Hot plugging) استفاده می‌کنند. اتصال گرم به این معناست که کاربر می‌تواند وسیله دارای حافظه فلش را هنگام روشن بودن رایانه به آن متصل کند و نیاز نیست رایانه را خاموش کرده یا راه‌اندازی مجدد کند. یکی از معمول‌ترین درگاه‌های اتصال گرم، درگاه USB است.

4- واحد حافظه

به این تصویر نگاه کنید. اولین نکته‌ای که به ذهن شما می‌رسد چیست؟

جریانی که اتفاق می‌افتد مربوط به مرور حافظه است. در حافظه ما این تصویر به نام حافظ نقش بسته است. در واقع تصویر آرامگاه، به وسیله چشم دریافت و به مغز ارسال می‌شود. مغز شما این جریان دریافت داده را پردازش می‌کند و برای بیان واژه آرامگاه حافظ شیرین سخن، از حافظه کمک می‌گیرد و آن را بیان می‌کند.

رایانه هم مانند انسان حافظه دارد. همان‌طور که ما به حافظه اکتفا نمی‌کنیم و اطلاعات ضروری مثل شماره تلفن، نشانی و موارد مشابه را با کمک ابزارهای گوناگون مانند کاغذ، نوار ضبط صوت و... به صورت دائمی نگهداری می‌کنیم؛ رایانه هم می‌تواند برای ثبت و نگهداری اطلاعات از انواع حافظه استفاده کند.

دانا در حال استفاده از تبلت است که شارژ آن تمام می‌شود. هنگامی که مجدد تبلت را شارژ و روشن می‌کند متوجه می‌شود برنامه‌ای که در حال استفاده از آن بوده، بسته شده است. علت را از پدر خود می‌پرسد پدر پاسخ می‌دهد که:

رایانه دو نوع حافظه دارد: حافظه اصلی و حافظه کمکی

حافظه اصلی: حافظه‌ای است که در صورت عدم وجود آن به هیچ‌عنوان نمی‌توان از رایانه استفاده کرد. اگر رایانه حافظه اصلی نداشته باشد شما هیچ تصویری را پس از روشن کردن رایانه، روی صفحه‌ی نمایش نخواهید دید.

انواع حافظه اصلی

حافظه جانبی

در انواع مختلف حافظه اصلی جایی برای ذخیره دائمی اطلاعات کاربر وجود ندارد؛ بنابراین به حافظه دیگری برای نگهداری اطلاعات کاربر یا ذخیره دائمی اطلاعات و همچنین نصب نرم‌افزارهای دلخواه، نیاز است که به آن حافظه جانبی می‌گویند.

امروزه از انواع حافظه‌های جانبی مانند Flash Disk , SD Card , SSD , CD , DVD , Blu-Ray و... استفاده می‌شود.

اندازه‌گیری حافظه

دانا می‌خواهد محتوای لوح فشرده را در فلش خود کپی کند. در حین انجام این عمل با خطای شکل 19 روبه رو می‌شود و آن را به پدرش نشان می‌دهد. دانا متوجه می‌شود که حافظه فلش، گنجایش مورد نیاز این عمل را ندارد ولی نمی‌داند چقدر از اطلاعات موجود در فلش خود را باید پاک کند تا عمل انجام شود.

حافظه‌های الکترونیکی از سلول‌هایی تشکیل شده است که محتوای آن‌ها معادل صفر یا یک است. اصطلاحاً به هر سلول حافظه بیت می‌گویند. بیت کوچک‌ترین جزء حافظه است. برای ذخیره کردن حروف و اعداد از واحدی به نام بایت استفاده می‌شود که هر بایت از 8 بیت مجاور هم به‌دست می‌آید.

مثلاً حرف A در حافظه رایانه در 8 بیت کنار هم و به صورت زیر ذخیره می‌شود:

1	0	0	0	0	0	1	0

جدول زیر واحدهای بزرگ‌تر از بایت را نشان می‌دهد.

واحد	نماد	پیشوند	معادل	بایت به توان 2	اندازه به بایت
کیلوبایت	KB	Kilo	1024B	${2^{10}}$	1024
مگابایت	MB	Mega	1024KB	${2^{20}}$	1024*1024
گیگابایت	GB	Giga	1024MB	${2^{30}}$	1024*1024*1024
ترابایت	TB	Terra	1024GB	${2^{40}}$	1024*1024*1024*1024

برای تبدیل هر واحد به واحد بزرگ‌تر، آن عدد را بر $1024$ یا ${2^{10}}$ تقسیم می‌کنیم و برای تبدیل هر واحد به واحد کوچک‌تر آن عدد را در $1024$ یا ${2^{10}}$ ضرب می‌کنیم.

برای مثال در تبدیل 4 ترابایت به کیلوبایت، عدد 4 را سه بار در 1024 ضرب می‌کنیم. چون کیلوبایت سه واحد کوچک‌تر از ترابایت است؛ بنابراین:

$4TB = 4 \times 1024 \times 1024 \times 1024 = 4 \times {2^{30}}$

مقایسه انواع حافظه

زمانی که دانا فیلم‌های لوح فشرده را می‌دید به این نکته پی‌برد که اگر فیلم را روی دیسک سخت رایانه کپی کند سریع‌تر اجرا می‌شود. این اتفاق را با پدرش در میان گذاشت. پدر دانا توضیح داد که سرعت و ویژگی‌های حافظه‌های مختلف با هم متفاوت هستند.

حافظه اصلی رایانه از جنس نیمه‌رسانا (الکترونیکی) است و در نتیجه، سرعت دسترسی به اطلاعات موجود در آن‌ها در مقایسه با انواع حافظه جانبی مانند دیسک سخت، لوح فشرده و فلش بالاتر است، اما حافظه‌هایی مانند ثبات و حافظه نهان که به پردازنده نزدیک‌تر هستند، گران‌تر بوده و از ظرفیت کمتری برخوردارند و از سرعت دسترسی بالاتری بهره می‌برند.

دسته‌بندی رایانه‌ها

از لحاظ قدرت پردازش، بزرگی و سرعت، رایانه‌ها به چهار دسته تقسیم می‌شوند؛ که به ترتیب، اندازه، سرعت، قیمت و تعداد پردازنده‌ها و تعداد کاربرانی که می‌توانند هم زمان از رایانه استفاده کنند کاهش می‌یابد.

ابر رایانه (Super computer): ابر رایانه‌ها، رایانه‌های بسیار بزرگی هستند که حافظه و قدرت پردازش فوق‌العاده زیادی دارند و در امور فضایی، دفاعی، هواشناسی و پروژه‌های بسیار بزرگ علمی و تحقیقاتی استفاده می‌شوند. اولین ابر رایانه ایران در سال 1380 به وسیلۀ محققان مرکز تحقیقات پردازش‌های فوق سریع دانشگاه صنعتی امیرکبیر به بهره‌برداری رسید.

رایانه‌های بزرگ (Mainframe computer): در مراکز تجاری بزرگ، دانشگاه‌ها و برخی مراکز دولتی که حجم محاسباتی بسیار زیادی دارند استفاده می‌شوند. این رایانه‌ها مانند ابر رایانه‌ها می‌توانند به رایانه‌های دیگر سرویس دهند.

رایانه کوچک (Minicomputer): در مراکز تجاری، دانشگاهی و برخی مراکز دولتی که حجم محاسباتی متوسط دارند استفاده می‌شوند. نام جدید این دسته از رایانه‌ها، رایانه‌‌های میانه (Midrange) است.

ریز رایانه (Microcomputer): رایانه‌هایی که فقط یک یا دو پردازنده دارند و به دو صورت قابل حمل (portable) و غیرقابل حمل هستند.

انواع ریزرایانه

ریز رایانه‌ها از لحاظ ظاهر، اندازه و قدرت پردازشی به چند دسته تقسیم می‌شوند. بعضی از انواع آن را در ادامه بررسی می‌کنیم:

رایانه‌های رومیزی (Desktop): برای کار در یک محل ثابت و بر روی میز طراحی شده و از برق شهری استفاده می‌کنند. به آن‌ها PC (Personal Computer) هم گفته می‌شود.

تین کلاینت (Thin client):‌ تولیدکنندگان برای اینکه بتوانند محصولات کوچک‌تری عرضه کنند، برخی از سخت‌افزارهای یک رایانۀ معمولی مانند خنک کننده پردازنده، دیسک گردان لوح فشرده و... را تغییر داده یا حذف کردند. مصرف برق پایین، اندازه کوچک، قیمت ارزان‌تر از جمله مزایای تین کلاینت است.

رایانه‌های کیفی (Laptop):‌ از لحاظ امکانات و نوع کار مثل رایانه‌های رومیزی هستند؛ ولی با باطری هم کار می‌کنند. این رایانه‌ها قابل حمل هستند. رایانه‌های کیفی به طور کلی دارای همان اجزایی هستند که در یک رایانه رومیزی وجود دارد با این تفاوت که تا حد ممکن از وزن و اندازه آن‌ها کاسته شده است. رایانه‌های کیفی دارای یک صفحه کلید سرخود هستند و به جای ماوس از یک صفحه لمسی استفاده می‌کنند اما می‌توان صفحه کلید و ماوس جداگانه نیز به آن‌ها وصل کرد.

تلفن‌های هوشمند (Smartphone): با استفاده از گوشی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های هوشمند علاوه بر برقراری تماس تلفنی امکان دسترسی به اینترنت، سازمان‌دهی اطلاعات تماس، ارسال نامه‌های الکترونیکی و پیام‌های متنی و بازی، و گرفتن عکس نیز وجود دارد.

تبلت یا لوح رایانه (Tablet PC): لوح رایانه ترکیبی از یک لپ‌تاپ و یک تلفن همراه است. تبلت از یک تلفن همراه، بزرگ‌تر است و به جای صفحه کلید از یک صفحه نمایش لمسی بهره می‌گیرد.

رایانه‌های پوشیدنی (Wearable computers): رایانه‌هایی هستند که افراد آن را می‌پوشند و بدون کمک از دست به راحتی از آن استفاده می‌کنند. این رایانه‌ها کاربردهای مختلفی دارند. ساعت هوشمند، کلاه هوشمند نمونه‌هایی از این رایانه‌ها هستند.

رایانه‌های نهفته یا توکار (Embedded): رایانه‌های نهفته، امروزه برای کنترل بسیاری از دستگاه‌ها به کار می‌روند. مشخصه کلیدی این رایانه‌ها، طراحی اختصاصی برای انجام یک کار مشخص است و مهندسین طراح می‌توانند محصول را برای کاهش اندازه و قیمت، بهینه کنند.

امروزه استفاده همه‌گیر از ابزارهای سیار (Mobile Device) مانند لپ‌تاپ، تبلت، تلفن‌های همراه و... سبب شده که فناوری‌های جدیدتر و همراه با این ابزارها جهت ارتباط با محیط بیرون پدید آیند. استفاده از ارتباطات بی‌سیم و رادیویی، سامانه شناسایی با استفاده از فرکانس رادیویی، بارکد و کدهای دوبعدی و... فناوری‌هایی هستند که طی آن تجهیزات سخت‌افزاری یا نرم‌افزاری قادر به خواندن، دریافت، تشخیص یا نگهداری داده‌ها به طور خودکار هستند.

نرم‌افزار

دانا کلیپی از مراحل آماده‌‌‌‌‌سازی طرحشان تهیه کرد. آن را برای رابط پژوهشی مدرسه فرستاد تا نظرش را جویا شود. ولی رابط پژوهشی پیام داد که نتوانسته است کلیپ را اجرا کند. چرا؟

برای دیدن فیلم علاوه بر تجهیزات سخت‌افزاری مانند صفحه نمایش و بلندگو، به برنامه‌ای نیاز است تا فیلم را پخش کند. به این برنامه نرم‌افزار گفته می‌شود. کاربر از طریق نرم‌افزار با رایانه ارتباط برقرار می‌کند. برای انجام هر کاری در رایانه، برنامه یا نرم‌افزار مخصوص به آن نیاز است.

نرم‌افزارها به دو دسته تقسیم می‌شوند:

نرم‌افزار کاربردی

زمان پخش فیلم، کشیدن نقشه و یا رسم یک تصویر از نرم‌افزارهای خاص استفاده می‌کنیم که برای انجام وظایف خاص، براساس نیاز کاربران، طراحی و تولید شده‌اند و به آ‌ن‌ها نرم‌افزار کاربردی می‌گویند.

نرم افزار QR Reader

کدهای QR راهی سریع برای دسترسی به محتوا از طریق گوشی‌های هوشمند است؛ این برنامه‌ها به کاربر اجازه می‌دهد با پویش (Scan) کد مورد نظر و تبدیل آن به اطلاعات معنی‌دار، به تحلیل محتوای رمزنگاری شده بپردازد. برای نمونه می‌توانید کد زیر را پویش کرده و به اطلاعات موجود در آن، که نشانی اینترنتی تارنمای دفتر چاپ است، دسترسی پیدا کنید.

کدهای QR فاقد هرگونه اجزای الکتریکی بوده و نیاز به فناوری سخت‌افزاری خاصی ندارند. کدهای QR تنها نوعی از کدهای سیاه و سفید است که روی کاغذ چاپ شده و می‌توان آن را به کمک گوشی‌های هوشمند پویش و رمزگشایی کرد.

نرم‌افزار سیستمی

نرم‌افزارهای سیستمی مدیریت رایانه را بر عهده دارند و واسطی بین کاربر و سخت‌افزار یا ماشین هستند. نرم‌افزار سیستمی خدماتی را فراهم می‌کند که دیگر نرم‌افزارها می‌توانند برای انجام کارهای خود از آن استفاده کنند.

برنامه‌های راه‌انداز سیستم: اولین برنامه‌هایی که با روشن شدن رایانه روی سخت‌افزار اجرا می‌شوند تا رایانه را برای اجرای عملیات آماده کنند و عبارت‌اند از:

برنامه عیب یاب (post): قسمت‌های اصلی رایانه شامل حافظه و پردازشگر مرکزی را آزمایش می‌کند و اگر اشکالی در این قسمت‌ها باشد به وسیلۀ این برنامه اطلاع داده می‌شود.

برنامه شناسایی دستگاه‌های ورودی و خروجی (BIOS): شناسایی و راه‌اندازی دستگاه‌های ورودی و خروجی بر عهده این برنامه است.

بارگذاری سیستم عامل (loader): بخش‌های اصلی سیستم عامل به وسیلۀ این برنامه به حافظه اصلی منتقل می‌شود و تا رایانه روشن است در حافظه باقی می‌ماند.

سیستم عامل‌ها: مهم‌ترین نرم‌افزار سیستمی که بقیه نرم‌افزارها به وسیلۀ آن مدیریت می‌‌‌شوند، سیستم‌عامل نام دارد. سیستم‌عامل مجموعه‌ای از برنامه‌ها است که برای مدیریت و کنترل عملیات رایانه مورد استفاده قرار می‌گیرد و به عنوان واسط بین کاربر و سخت‌افزار عمل می‌کند. دستورهای کاربر برای اجرا در رایانه به سیستم عامل اعلام می‌شوند و نتایج حاصل از اجرای دستورها به وسیله سیستم عامل به اطلاع کاربر می‌رسد. (شکل 35)

انواع مختلفی از سیستم عامل به وسیله شرکت‌های مختلف تولید می‌شوند. Linux، Unix، Windows، Dos، Macintosh نمونه‌ای از سیستم عامل‌های رایانه‌های شخصی هستند. 

مترجم‌ها: برای اینکه بتوانیم به رایانه دستورات قابل فهم بدهیم تا اجرا کند باید از زبان ماشین استفاده کنیم که یادگیری آن برای انسان سخت و پیچیده است. به همین دلیل زبان‌هایی قابل فهم برای انسان اختراع شدند که به زبان محاوره‌ای نزدیک هستند. برای تبدیل این زبان‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها به زبان ماشین مترجم‌ها به وجود آمدند.

برنامه‌های کمکی: برنامه‌های کمکی برای مدیریت سیستم به کاربر کمک کرده و استفاده از رایانه را ساده‌تر می‌کنند. نرم‌افزارهای امنیتی و مدیریت حافظه نمونه‌هایی از برنامه‌های کمکی هستند.

انتخاب نرم‌‌‌‌افزار مناسب

دانا می‌خواهد به کمک پدرش کلیپی برای ارئه طرح تهیه کند. در اینترنت نرم‌افزار مورد نظر را جست‌وجو می‌کند.

در حین جست‌وجو اصطلاح Trial توجه دانا را به خود جل می‌کند. پدر نسخه آزمایشی برخی نرم‌افزارها را توضیح می دهد.
- دلیل استفاده از نسخه آزمایشی ....

پدر دانا یادآوری می‌کند که حتما از تارنماهای معتبر، نرم افزار را بارگیری کند.
- دلیل استفاده از تارنماهای معتبر ....

دانا متوجه می‌شود برخی نرم افزارها را خریداری می‌کنیم و برخی رایگان هستند.

دانا با اجرای دو نرم افزار پی می‌برد، کار با یکی از آنها راحت‌تر است و از آن استفاده می‌کند.
- دلیل انتخاب دانا ....

دانا پس از خواندن امکانات نرم‌افزارها، سه نرم‌افزار را انتخاب، بارگیری و نصب می‌کند. یکی از نرم‌افزارها اجرا نمی‌شود.
- دلیل اجرا نشدن نرم افزار نصب شده ....