ورقة عمل : أنواع الحواسيب

ورقة عمل تطبيقية: أنواع الحواسيب

الوصف البحثي لورقة العمل:

ورقة عمل تطبيقية شاملة ومفصلة لدرس "أنواع الحواسيب"، مصممة خصيصًا لتقييم وتعزيز فهم المتربصين لمختلف تصنيفات الحواسيب وقدراتها واستخداماتها. تتضمن الورقة قسمًا للأسئلة النظرية يشمل أسئلة الاختيار من متعدد، أسئلة الصواب والخطأ، وأسئلة المزاوجة، لتغطية المفاهيم الأساسية مثل الحواسيب العملاقة، المركزية، محطات العمل، الخوادم، الأجهزة الشخصية، المدمجة، وإنترنت الأشياء، بالإضافة إلى التقنيات الحديثة كالحواسيب الكمومية والعصبية. كما تحتوي على قسم للأسئلة العملية والتطبيقية يتضمن تحليل مواصفات أجهزة متنوعة، تصميم أنظمة حاسوبية لاحتياجات محددة، وسيناريوهات لحل المشكلات، بهدف تطوير المهارات التحليلية والتطبيقية. تختتم الورقة بقسم للتقييم الذاتي ومفتاح إجابات مفصل للمعلم.

القسم الأول: أسئلة نظرية

أ. أسئلة الاختيار من متعدد (اختر الإجابة الصحيحة):

1. أي من الحواسيب التالية يعتبر الأقوى من حيث قدرة المعالجة؟
   • أ. الحاسوب الشخصي
   • ب. محطة العمل
   • ج. الحاسوب المركزي
   • د. الحاسوب العملاق
2. ما هو الحاسوب المصمم خصيصًا لدعم العديد من المستخدمين المتصلين في وقت واحد؟
   • أ. الحاسوب المحمول
   • ب. الحاسوب المركزي (Mainframe)
   • ج. الجهاز اللوحي
   • د. الحاسوب المدمج
3. أي من الأجهزة التالية يندرج ضمن فئة "الحواسيب المدمجة"؟
   • أ. خادم قواعد البيانات
   • ب. الكمبيوتر المحمول
   • ج. نظام التحكم في السيارة
   • د. الكمبيوتر المكتبي
4. ما هي وحدة قياس سرعة معالجة الحواسيب العملاقة؟
   • أ. جيجاهرتز (GHz)
   • ب. جيجابايت (GB)
   • ج. فلوبس (FLOPS)
   • د. ميجابكسل (MP)
5. أي نوع من أنواع الخوادم مسؤول عن تحويل أسماء النطاقات إلى عناوين IP؟
   • أ. خادم الويب
   • ب. خادم DNS
   • ج. خادم البريد الإلكتروني
   • د. خادم FTP
6. ما الذي يميز أجهزة الحواسيب الكمومية عن الحواسيب التقليدية؟
   • أ. سعة تخزين أكبر فقط
   • ب. استخدام الكيوبت بدلاً من البت التقليدي
   • ج. أنها تعمل بالطاقة الشمسية فقط
   • د. أنها أصغر حجماً من الحواسيب العادية
7. أي نوع من الحواسيب مصمم لمحاكاة بنية الدماغ البشري؟
   • أ. الحواسيب العصبية (Neuromorphic Computers)
   • ب. الحواسيب الضوئية
   • ج. الحواسيب الكمومية
   • د. الحواسيب التناظرية
8. ما هو النظام الذي يجب أن يستجيب للمدخلات خلال فترة زمنية محددة وإلا اعتبرت العملية فاشلة؟
   • أ. نظام الوقت الحقيقي المرن
   • ب. نظام الوقت الحقيقي الصارم
   • ج. نظام متعدد المستخدمين
   • د. نظام الوقت المشترك
9. ما هي فئة الحواسيب التي ينتمي إليها جهاز Amazon Echo؟
   • أ. الحواسيب الشخصية
   • ب. أجهزة إنترنت الأشياء
   • ج. الخوادم
   • د. محطات العمل
10. أي من التالية يعتبر من خصائص محطات العمل (Workstations)؟
    • أ. تصميم مدمج للوظائف المحددة فقط
    • ب. استخدام بطاقات رسومية احترافية
    • ج. استهلاك طاقة منخفض جداً
    • د. محدودية القدرة على الترقية

ب. أسئلة صواب وخطأ:

• () الخوادم من نوع البليد (Blade Servers) تتميز بأنها تتجمع عدة وحدات في هيكل واحد.
• () الحواسيب المركزية (Mainframe) أقوى من الحواسيب العملاقة (Supercomputers).
• () يمكن للحواسيب التناظرية (Analog Computers) معالجة البيانات المستمرة مثل درجات الحرارة والضغط.
• () جميع الحواسيب المحمولة تحتوي على بطاقات رسومية منفصلة.
• () أنظمة الوقت الحقيقي (Real-Time Systems) تستخدم غالباً في التطبيقات الحرجة مثل التحكم في الطائرات.
• () الحواسيب الكمومية تستخدم حالياً في معظم الأعمال اليومية للشركات.
• () أجهزة All-in-One تجمع وحدة النظام والشاشة في جهاز واحد.
• () الأجهزة اللوحية لا يمكن استخدامها للإنتاجية أبداً وهي مخصصة للترفيه فقط.
• () نظام التشغيل متعدد المستخدمين يسمح للعديد من المستخدمين بالعمل على نفس النظام في وقت واحد.
• () الحواسيب المدمجة (Embedded Computers) عادة ما تكون غير مرئية للمستخدم النهائي.

ج. أسئلة مزاوجة:

قم بمزاوجة كل نوع من أنواع الحواسيب في العمود (أ) مع الاستخدام المناسب له في العمود (ب) بكتابة الحرف المناسب بجانب الرقم:

العمود (أ) - نوع الحاسوب	الإجابة	العمود (ب) - الاستخدام المناسب
1. الحاسوب العملاق		أ. تحرير الفيديو عالي الدقة
2. الحاسوب المركزي		ب. نظام مراقبة ضربات القلب
3. محطة العمل		ج. التنبؤات الجوية المعقدة
4. الحاسوب المحمول		د. نظام حجز تذاكر الطيران
5. الجهاز اللوحي		هـ. استضافة المواقع الإلكترونية
6. الحاسوب المدمج		و. تصفح الإنترنت أثناء التنقل
7. خادم الويب		ز. قراءة الكتب الإلكترونية
8. الحاسوب العصبي		ح. أنظمة التعرف على الصور
9. الحاسوب الكمومي		ط. العمل المكتبي خارج المنزل
10. جهاز إنترنت الأشياء		ي. تشفير البيانات المعقد

القسم الثاني: الأسئلة العملية والتطبيقية

التمرين الأول: تحليل المواصفات التقنية

فيما يلي مواصفات لثلاثة أجهزة حاسوب مختلفة. قم بتحليل هذه المواصفات ثم أجب عن الأسئلة التي تليها:

الجهاز A:

• معالج: Intel Core i9-13900K (24 نواة)
• ذاكرة: 128 جيجابايت DDR5
• تخزين: SSD NVMe 4 تيرابايت
• بطاقة رسومية: NVIDIA RTX 4090
• شاشة: 32 بوصة بدقة 4K

الجهاز B:

• معالج: Intel Xeon E5-2699 v4 (22 نواة)
• ذاكرة: 256 جيجابايت ECC
• تخزين: SSD 2 تيرابايت + مصفوفة RAID 20 تيرابايت
• واجهات شبكة متعددة: 10 جيجابت/ثانية
• بدون شاشة

الجهاز C:

• معالج: Apple M2 Pro
• ذاكرة: 16 جيجابايت مدمجة
• تخزين: SSD 512 جيجابايت
• بطاقة رسومية مدمجة
• شاشة: 14 بوصة Retina

المطلوب:

1. حدد نوع كل جهاز من الأجهزة الثلاثة (سطح مكتب، محطة عمل، خادم، حاسوب محمول، إلخ)، مع تعليل إجابتك.

2. لأي استخدام يصلح كل جهاز؟ اذكر ثلاثة استخدامات محتملة لكل جهاز.

3. قارن بين الأجهزة الثلاثة من حيث الأداء، قابلية التوسع، والتنقل.

4. هل يمكن استخدام الجهاز B كبديل للجهاز A؟ اشرح إجابتك. (2 نقطة)

التمرين الثاني: تصميم نظام حاسوبي مناسب

أنت مسؤول تقني في شركة متوسطة الحجم (50 موظف) تعمل في مجال التصميم الجرافيكي وتطوير الويب. الشركة تحتاج إلى تجديد أنظمتها الحاسوبية ولديها الاحتياجات التالية:

• 20 محطة عمل للمصممين الجرافيكيين (يعملون على برامج ثقيلة مثل Adobe Creative Suite)
• 15 جهازاً للمطورين (يعملون على تطوير الويب وتطبيقات الهاتف)
• 10 أجهزة للموظفين الإداريين (استخدام عام للمكتب: بريد إلكتروني، معالجة نصوص، جداول بيانات)
• 3 أجهزة للإدارة العليا (يتنقلون كثيراً بين الاجتماعات)
• نظام مركزي لتخزين وإدارة المشاريع
• نظام للنسخ الاحتياطي

المطلوب:

1. حدد نوع الحاسوب المناسب لكل مجموعة من المستخدمين مع ذكر المواصفات الأساسية المقترحة.

2. اشرح اختيارك للنظام المركزي لتخزين وإدارة المشاريع ونظام النسخ الاحتياطي.

3. هل هناك أجهزة أخرى تحتاجها الشبكة للعمل بكفاءة؟ اذكرها مع شرح وظيفتها.

4. اقترح خطة لتوسيع النظام في المستقبل إذا نمت الشركة إلى 100 موظف.

التمرين الثالث: حل المشكلات

السيناريو الأول :

شركة صغيرة تعمل في مجال المحاسبة تمتلك 5 أجهزة سطح مكتب قديمة (عمرها أكثر من 5 سنوات). يشتكي الموظفون من بطء الأجهزة، خاصة عند استخدام برامج المحاسبة الحديثة. الميزانية المتاحة للتحديث محدودة.

المطلوب:

1. اذكر المشاكل المحتملة التي تسبب بطء هذه الأجهزة.

2. اقترح حلين:

   • الحل الأول: ترقية الأجهزة الحالية (ما المكونات التي ستقوم بترقيتها وكيف سيؤثر ذلك على الأداء).
   • الحل الثاني: شراء أجهزة جديدة (ما نوع الأجهزة ومواصفاتها المناسبة). )

السيناريو الثاني :

أنت مستشار تقني لمركز أبحاث علمية يرغب في إجراء محاكاة معقدة للتنبؤ بالطقس. هذه المحاكاة تتطلب معالجة كميات هائلة من البيانات وإجراء عمليات حسابية معقدة.

المطلوب:

1. ما نوع الحاسوب الذي تقترحه لهذا الاستخدام؟ اشرح اختيارك.

2. هل تفضل أن يمتلك المركز هذا النظام أم يستخدم خدمات الحوسبة السحابية؟ قارن بين الخيارين من حيث التكلفة والأداء والمرونة.

3. اقترح معمارية مناسبة للنظام المقترح (إذا اختاروا امتلاكه)، موضحاً المكونات الرئيسية ووظيفة كل منها.

القسم الثالث: التقييم الذاتي (ملاحظة: هذا القسم للمراجعة الذاتية ولا يدخل في التقييم)

بعد الانتهاء من حل ورقة العمل، قم بتقييم فهمك للموضوعات التالية:

مفتاح الإجابات

القسم الأول: أسئلة نظرية

أ. الاختيار من متعدد:

1. د   2. ب   3. ج   4. ج   5. ب   6. ب   7. أ   8. ب   9. ب   10. ب

ب. صواب وخطأ:

1. (صواب)   2. (خطأ)   3. (صواب)   4. (خطأ)   5. (صواب)   6. (خطأ)   7. (صواب)   8. (خطأ)   9. (صواب)   10. (صواب)

ج. أسئلة مزاوجة:

1. ج   2. د   3. أ   4. ط   5. ز (أو و)   6. ب   7. هـ   8. ح   9. ي   10. و (أو ز)

(ملاحظة للمعلم: بعض الخيارات في المزاوجة قد تكون قابلة لأكثر من إجابة أو تتطلب توضيحًا من الطالب.)