# data[].attributes.headline
1847 - המצאת הטלפון, אלכסנדר גרהם בל

# data[].attributes.subject
1847 - המצאת הטלפון, אלכסנדר גרהם בל

# data[].attributes.headline
1885- המצאת המכונית הראשונה, קרל בנץ

# data[].attributes.subject
1885- המצאת המכונית הראשונה, קרל בנץ

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
קארל בנץ הגרמני היה מהנדס גאון ששקד שנים על פיתוח כלי רכב בעל הנעה עצמית והמציא את המכונית הראשונה בהיסטוריה, בשנת 1885. היא נסעה לאט מאד, 15 קילומטרים לשעה, היו לה 3 גלגלים בלבד והמנוע היה בה מאחור. אבל היא הייתה מכונית לכל דבר.

הקדים אותו ב-20 שנה גאון יהודי בשם זיגפריד מרכוס, שהצליח להניע ולנסוע כבר ב-1864 על עגלת יד שעליה התקין מנוע בעירה פנימית, שהונע בעזרת דלק. אותו מרכוס נסע על רכבו ברחובות וינה ונעצר על ידי המשטרה המקומית. מרכוס היה האדם הראשון שהניע כלי תחבורה בעזרת בנזין.

בנץ קידם את הכרכרה הממונעת של מרכוס והצליח לייצר כלי רכב של ממש. זו עתידה להיות המכונית שתהייה השראה לכל המכוניות שייווצרו מאז. היא כללה פיתוחים של מערכת חשמל, מערכת הילוכים, שאסי, מערכת קירור ועוד. האוטו הגיע...

בנץ ייסד את מפעל בנץ, שיחל לייצר מכוניות וימכור אותם לעשירי גרמניה. עד היום מייצר המפעל את מכוניות "מרצדס בנץ", הנחשבות מהטובות בעולם. כשחבר לדיימלר, בעל מפעל שביחד עם מייבאך, פיתח בשביל הכרכרה הממונעת שלו את המנוע הקומפקטי הראשון, ההצלחה הייתה מידית.
הנה סרטון שמראה את המרצדס בנץ הזו בנסיעה..

וסקרנים סוקרים את המכונית הראשונה בעולם:

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
תולדות המכונית

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
חלוצי התחבורה

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
מכוניות עתיקות

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
המצאות גדולות

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
המצאות גרמניות

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
ממציאים דגולים

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
ממציאים גדולים

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
אישים דגולים

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
אישים גדולים

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
המצאת המכונית

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
יזמים גדולים

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
יזמים דגולים

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
טיפים לילדים

# data[].attributes.attachment_link.title
קארל בנץ - מי המציא את המכונית ומתי?

# data[].attributes.attachment_link.description
מי נחשב ממציא המכונית? קארל בנץ הגרמני היה מהנדס גאון ששקד שנים על פיתוח כלי רכב בעל הנעה עצמית והמציא את המכונית הראשונה בהיסטוריה, בשנת 1885. היא נסעה לאט מאד, 15 קילומטרים לשעה, היו לה 3 גלגלים בלבד והמנוע היה בה מאחור. אבל היא הייתה מכונית לכל דבר.

# data[].attributes.headline
1895 - המצאת המקרן והמצלמה, האחים לומייר

# data[].attributes.subject
1895 - המצאת המקרן והמצלמה, האחים לומייר

# data[].attributes.attachment_link.title
איך הכל התחיל? קולנוע - האחים לומייר.

# data[].attributes.headline
1903 - המצאת המטוס, האחים רייט

# data[].attributes.subject
1903 - המצאת המטוס, האחים רייט

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
ב-17 בדצמבר 1903 החלו שני אחים בארצות הברית להריץ מכונה מוזרה בשדה והיא התרוממה באוויר. 12 שניות אחר-כך היא נחתה על האדמה. זה אולי נראה סתמי אבל זה היה רגע מהפכני וחשוב לטכנולוגיה העולמית ולבני האדם בכלל.

קצת קשה להאמין אבל לפני פחות מ-150 שנה לא היו מטוסים בעולם. צמד האחים רייט, אורוויל ווילבור, שני יצרני אופניים שלא סיימו אפילו תיכון, המציאו את המטוס הראשון בעולם, שהם כינו ה"פלייר 1".

טיסתם הראשונה נמשכה רק שניות, אבל בעקבותיה התפתח עולם התעופה במהירות מדהימה. אם רוצים לדייק, הם לא המציאו את המטוס. זה פשוט שהטכנולוגיה שלהם הבשילה ועשתה את הצעד המשמעותי בנושא. אבל הם התבססו על פיתוחים והמצאות של ממציאים שקדמו להם, כמו קלמנט אדר הצרפתי ואפילו לאונרדו דה וינצ'י שתכנן עוד בתקופת הרנסנס מטוסים מעופפים.

ההשפעה של המטוסים על התרבות העולמית ועל ההיסטוריה מאז היא עצומה. אם פעם היו יוצאים למלחמות על גבי סוסים, הרי שבתוך מאה אחת הפכו המלחמות להרסניות הרבה יותר, בגלל היכולת להשתמש במטוסים כדי להגיע לכל מקום ולגרום להרס רב ולנזק מכריע לאויב. אך גם איכות חייהם של בני האדם השתנתה בזכות המטוסים - חופשות ונסיעות לחו"ל נעשו פשוטות, מהירות וזולות מאי-פעם ואנשים רואים עולים וזוכים להכיר אנשים ותרבויות מכל קצוות הגלובוס.

ואגב, את ה"פלייר 1", המטוס הראשון, המקורי של האחים רייט, ניתן לראות היום במוזיאון התעופה והחלל הלאומי בבירה האמריקאית וושינגטון.
הנה הסיפור על כתפי הנפילים שהביאו לטיסה בקיטי הוק (עברית):

האם זה היה ככה? (עברית)

הגאונות של שני יצרני האופניים שהעלו את העולם לאוויר:

סרטון על האחים רייט והיום ההיסטורי ההוא:

האחים הממציאים עם האווירון:

יש בצדק מי שמטילים ספק בכך שההמצאה שייכת רק להם:

כמה דברים על האחים המפורסמים של עולם התעופה:

ואכן, היו עוד נסיונות לפניהם, שלא ממש הצליחו.. הנה כמה מהם, עד לאחים רייט:

על התפתחות המטוסים אחריהם:

ותכנית חינוכית על חלוצי האווירון והמטוס, האחים רייט (עברית):

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
טייסים מפורסמים

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
המצאות גדולות

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
תולדות התעופה

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
ממציאים דגולים

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
ממציאים גדולים

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
אישים דגולים

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
אישים גדולים

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
חלוצי התחבורה

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
חלוצי התעופה

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
רגעים היסטוריים

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
המצאות אמריקאיות

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
טיפים לילדים

# data[].attributes.attachment_link.title
האחים רייט - מי המציאו את המטוס האמיתי הראשון?

# data[].attributes.attachment_link.description
מי היו ממציאי המטוס לטווחים ארוכים? ב-17 בדצמבר 1903 החלו שני אחים בארצות הברית להריץ מכונה מוזרה בשדה והיא התרוממה באוויר. 12 שניות אחר-כך היא נחתה על האדמה. זה אולי נראה סתמי אבל זה היה רגע מהפכני וחשוב לטכנולוגיה העולמית ולבני האדם בכלל. קצת קשה להאמין אבל לפני פחות מ-150 שנה לא היו מטוסים בעולם.

# data[].attributes.headline
1938 - המצאת המחשב, קונרד זוס

# data[].attributes.subject
1938 - המצאת המחשב, קונרד זוס

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
מחשב הוא מכונה אלקטרונית המסוגלת לעבד נתונים על פי תוכנה, כלומר על פי רצף פקודות נתון מראש. במובן לוגי-פורמלי מחשב הוא מכונה המקיימת את ההגדרה של מכונת טיורינג.

מחשבים הם חלק בלתי נפרד מחיי היומיום של המין האנושי במאה העשרים ואחת, והשימוש בהם נעשה כמעט בכל תחום ובכל מקצוע. חברות, גדולות כקטנות, בתי עסק, משרדים ממשלתיים, בנקים, גופים ציבוריים ותעשיות שונות (מתעשיית ה טקסטיל ועד לתעשיית ה קולנוע) מסתמכים במידה רבה על מחשבים למטרות שונות, החל משמירת מידע וטיפול בו וכלה בשליטה על רובוטים העובדים ב פסי ייצור. רוב הגופים כלל לא יוכלו לתפקד בלעדי המחשבים. גם עבור האדם הפרטי הפך השימוש במחשב לחלק בלתי נפרד משגרת החיים. כמעט כל מכונה או מכשיר חשמלי הנמצאים בשימוש מסוף המאה ה־20 מכילים מחשב המשובץ בהם ואחראי על תפקודיהם השונים.

כדי ש מכונה תחשב כמחשב עליה לקיים שני תנאים:

היא מגיבה באופן מוגדר־היטב למערכת פקודות מסוימת.

ביכולתה לבצע באופן עצמאי תוכנית, שהיא סדרת פקודות שנכתבה מראש.

חלקה הראשון של ההגדרה דורש תגובה באופן מוגדר־היטב. הכוונה היא שבהינתן פקודה או רצף של פקודות, נוכל לדעת בדיוק מה תהיה פעולת המכונה על ידי בדיקת ההגדרות של הפקודות הללו. לכל מחשב קיים מדריך המספק הגדרה מדויקת של כל אחת מהפקודות שהוא מבצע.

חלקה השני של ההגדרה דורש את היכולת לבצע באופן עצמאי אוסף פקודות שהוכתב מראש. בכך נבדל המחשב מ מכונת חישוב, שהיא אמצעי מכני או אלקטרוני, המעבד נתונים ללא תוכנית מוכתבת מראש, אלא על ידי משתמש המנחה אותו ללא הרף, צעד אחר צעד, בפעולות שעליו לבצע.

הגדרתו של המחשב מכסה, אם כך, מכשירים רבים שיכולותיהם רחוקות זו מזו. מחשב אחד מצוי במשחק ילדים ותכליתו לנגן מספר צלילים ולהציג מספר תמונות, ואילו מחשב אחר מסוגל לשלוט על חללית בלתי־מאוישת. חרף ההבדלים במטרתם של מחשבים אלה, הם דומים במידה רבה בעקרונות פעולתם, וההבדל העיקרי ביניהם הוא בעוצמתם: מהירות פעולתם וגודל הזיכרון העומד לרשותם.

מכשירים עתיקים לעריכת חישובים, אבות אבותיו של המחשב המודרני, הם ה חשבונייה ו מנגנון אנטיקיטרה, מכונה יוונית עתיקה המחשבת את תזוזת הכוכבים (מתוארכת ל־150-100 לפני הספירה). בסוף ימי הביניים חלה התקדמות ב מתמטיקה וב הנדסה האירופיות וב־ 1623 בנו וילהלם שיקארד ומספר מהנדסים נוספים מחשבון מכני. מכונות אלו לא דמו למחשבים של ימינו, שכן לא היה בכוחן לבצע תוכניות שנתן להן המשתמש, אלא רק חישובים שעבורם נבנו מלכתחילה.

ב־ 1801 הציג הצרפתי ז'וזף מארי ז'אקאר את המצאתו, נול הפועל באמצעות כרטיסים מנוקבים ובכך טווה תבניות מסובכות מאוד. הנול של ז'אקארד לא היה מחשב אמיתי, אך היווה שלב משמעותי בהתפתחות המחשב המודרני. צ'ארלס בבג' היה הראשון שהגה ותכנן מחשב הניתן לתכנות עוד ב־1837, אך המכשיר לא נבנה מעולם, בשל קשיים כלכליים שאיתם נאלץ להתמודד, ומשום שהתקציבים שהוקצו יועדו למכונה קודמת (שגם היא לא הושלמה), שהייתה למעשה מכונת חישוב מכנית, לא מחשב, בשם מנוע ההפרשים של בבג'

עד סוף המאה ה־19 הופיעו מספר חידושים, כמו הכרטיס המנוקב ו שפופרת הריק שלימים יתגלו כשימושיים בתחום המחשוב. הכרטיסים המנוקבים שימשו כבר אז לצורך עיבוד נתונים רחב־היקף ב ארצות הברית, שבוצע ב מכונות טבולציה (tabulating machines) שתכנן הרמן הולרית'.

במחצית הראשונה של המאה ה-20, פתרו מדענים רבים בעיות חישוביות באמצעות מחשבים אנלוגיים שהשתמשו במודל מכני או אלקטרוני של הבעיה כבסיס לחישוב. אף על פי שמכונות אלה נעשו מתוחכמות יותר ויותר עם השנים, הן הפכו לנדירות עם פיתוחו של המחשב הדיגיטלי הניתן ל תכנות.

ב שנות ה־30 ו ה־40 של המאה ה־20 נבנו בהדרגה מכשירי חישוב חזקים יותר וגמישים יותר. עם השנים החלו להופיע במכשירים תכונות דומות למחשב המודרני, כגון הסתמכות על אלקטרוניקה דיגיטלית במקום אנלוגית (פותחה בעיקר על ידי קלוד שנון ב־1937) ואפשרויות תכנות נרחבות יותר של המכונות. הצבעה על מכונה אחת מסוימת מבין אותן מכונות כ"מחשב הדיגיטלי הראשון" היא מטלה קשה ואולי אף בלתי אפשרית.

המחשבים הספרתיים הראשונים שפותחו בשנות ה־30 וה־40 של המאה ה־20:

Z1 - מחשב דיגיטלי, בינארי, ניתן לתכנות, שנבנה על ידי קונראד צוזה בברלין, בין 1936 ל-1938. מחשב זה היה מכני לחלוטין, הונע על ידי מנוע חשמלי, בקצב של בערך 1Hz (כלומר מחזור פעולה אחד בשנייה). המחשב הושמד בהפצצות בנות הברית ב-1943, ושיחזור שלו נמצא כיום במוזיאון הגרמני לטכנולוגיה בברלין. לא ברור עד כמה המחשב פעל בצורה אמינה - רבים מהחלקים המכניים נבנו על ידי צוזה ידנית, בדירת הוריו בברלין.

מחשב אתנסוף ברי - מכונת חישוב ספרתית שבנו ג'ון אטנסוף וקליפורד ברי ב־1938 והשתמשה בחישוב בשפופרת ריק, במספרים בינאריים ובזיכרון מתחדש.

"קולוסוס" (Colossus computer) מחשב בריטי סודי שנבנה ב־1944. המחשב נבנה מאלפי שפופרות ריק ואף שהיה בעל יכולת תכנותית מעטה בלבד, הוכיח שניתן לבנות מחשב יציב וניתן לתכנות, ממספר רב של שפופרות.

"הרווארד סימן 1", מחשב אלקטרו־מכני גדול עם יכולות תכנות מועטות, שנבנה ב־1944.

ב־1941 בנה צוזה את ה-Z3, מחשב זה התבסס על ה-Z1, אך החליף רבים מהמכלולים המכניים במכלולים אלקטרו-מכניים, בעיקר ממסרים. כמו ה-Z1, גם מחשב זה נהרס בהפצצת בנות הברית על ברלין, ב-1943.

ב־1946 נבנה אניאק, מחשב אמריקאי המבוסס על הבסיס העשרוני. מחשב זה היה המחשב האלקטרוני הרב־תכליתי הראשון. במקור לא היה מחשב זה גמיש במיוחד, וכדי לתכנתו היה צורך לחווטו בכל פעם מחדש.

הצוות שפיתח את אניאק זיהה את הקושי בתכנות מחדש של המחשב, ולכן הציע ב־ 1948 תכנון נוח ואלגנטי בהרבה מזה שהיה קיים עד אז; תכנון זה יכונה בהמשך " ארכיטקטורת פון נוימן". מודל זה הפך לבסיסם של מרבית המחשבים המודרניים עד ימינו. מאמצע עד סוף שנות ה־40 החלו מספר מיזמים לפיתוח מחשבים, המבוססים על המודל של פון ניומן. הראשון שבהם הושלם בבריטניה. הראשון שהושלם ופעל היה מחשב שנקרא Small-Scale Experimental Machine, אך הדגם הראשון שפותח ובאמת היה בו שימוש היה מחשב ה־EDSAC.

ב־ 1955 החל לפעול ב ישראל מחשב שנבנה ב מכון ויצמן: ויצק (WEIZAC - Weizmann Automatic Calculator), שהיה אחד מהמחשבים האלקטרוניים הראשונים בעולם והראשון שפעל מחוץ ל אירופה ו ארצות הברית. המחשב פעל עד 1963. במשך שש שנים היה ויצק המחשב היחיד שפעל בישראל, ורק ב־ 1961 הצטרף אליו מחשב שני, שנרכש עבור ממר"ם.

השימוש במחשבים מבוססי שפופרות ריק נמשך לאורך שנות ה־50 של המאה ה־20.

המחשבים המבוססים על שפופרות ריק הוחלפו במחשבים מבוססי טרנזיסטורים. מחשבים אלה היו קטנים יותר, מהירים יותר, זולים יותר, ויציבים הרבה יותר. הללו תרמו לכך שאת המחשבים מבוססי הטרנזיסטורים ניתן היה לייצר באופן מסחרי החל מסוף שנות החמישים. ב שנות השישים של המאה ה־20 אומצה טכנולוגיית ה מעגלים המשולבים, שסייעה להמשך המגמה של הקטנת והוזלת המחשבים, כשבמקביל פותחו לצרכים מיוחדים מחשבי על, בעלי מהירות חישוב גדולה במיוחד. בעשור זה הופיעו גם מחשבים ייעודיים רבים, כמו מחשבי משימה של מטוסי קרב ו חלליות, ו מיני מחשבים שהתאימו לשימושים שונים ומגוונים. החל מראשית שנות השבעים של המאה העשרים הופיעו מיקרו מעבדים, שאיפשרו לבנות מחשבים קטנים וזולים יותר ויותר, ובאמצע העשור איפשרו את הופעת המחשב האישי.

הפיכתם של המחשבים לקטנים יותר וזולים יותר לא הביאה לירידה בביצועיהם וביכולותיהם. למחשבים בתחילת המאה ה־21 יכולות גדולות מעריכית מאלה של קודמיהם, ויכולות אלו ממשיכות לגדול באותו הקצב. תופעה זו מתוארת בחלקה על ידי חוק מור ולפיו היא תימשך גם בעתיד.

לחצו כדי להקטין חזרה

באופן מפתיע, על אף התקדמותה המסחררת של הטכנולוגיה בכל הקשור למחשבים, מרבית המחשבים בתחילת המאה ה־21 בנויים על פי אותו מודל שלפיו נבנו ראשוני המחשבים, מכונת פון נוימן.

לפי המודל, בנוי המחשב מארבע קבוצות רכיבים עיקריות. הרכיבים מחוברים ביניהם על ידי חבילות חוטים הנקראים "אפיקים" (באנגלית: buses). כלל הרכיבים מונָעים, לרוב, על ידי שעון פנימי או "טיימר" (אם כי גם אירועים אחרים יכולים להשפיע על בקרת הפעולה).

ארבע קבוצות הרכיבים הם:

ערכים מורחבים - קלט, פלט

התקני הקלט־פלט הם האמצעים שבעזרתם מתקשר המחשב עם העולם החיצון. בעזרת התקני הקלט מקבל המחשב מידע שלו הוא זקוק מהחוץ, ובאמצעות התקני הפלט הוא שולח החוצה מידע חיוני (תוצאות חישובים או הודעות אחרות שעליו להעביר). מכורח המציאות חייב כל מחשב לפחות מספר התקני קלט־פלט בסיסיים, אחרת לא נוכל להורות לו מה לעשות ולא נוכל לדעת את תוצאות הפעולות שהוא מבצע.

למרות החלוקה בין התקני קלט להתקני פלט, לעיתים משמש מכשיר אחד לשתי המטרות. לדוגמה, מכשור המשמש להעברת נתונים ממחשב אחד לשני הוא התקן פלט עבור המחשב האחד והתקן קלט עבור השני. כונן ה תקליטור, למשל, יכול לשמש הן כהתקן פלט (צריבה עבור מחשב אחר), הן כהתקן קלט (קבלת נתונים ממחשב אחר) והן כהתקן אחסון נתונים (שמירת נתונים צרובים עבור אותו מחשב).

זיכרון המחשב משמש לאחסון ה פקודות והנתונים השונים.

היחידה האריתמטית־לוגית מסוגלת לבצע שלושה סוגים של פעולות בסיסיות:

למשל, חיבור או חיסור שני מספרים. אוסף הפעולות האריתמטיות שיכולה היחידה לבצע עלול להיות דל ביותר עד כדי מצב שבו בחלק מן הדגמים לא מומשה ישירות האפשרות של כפל וחילוק (במקום מימוש ישיר בחומרה, יש להשתמש בתוכנות המבצעות כפל וחילוק באמצעות אלגוריתם).

פעולות השוואה בעיקר. למשל, בהינתן שני מספרים, קבע האם הם שווים, ואם לא, מי מהם גדול יותר.

יחידת השליטה והיחידה האריתמטית־לוגית מזוהות לרוב כרכיב אחד הנקרא מעבד (CPU - Central Processing Unit). במרבית המחשבים, החל מ שנות ה־80 ועד ימינו, נמצאות יחידת השליטה והיחידה האריתמטית־לוגית על גבי רכיב אחד הנקרא מיקרומעבד. במעבד מתרחשות הבאת הפקודות, תרגומן, הבאת הנתונים, עיבודם ולבסוף, שמירת התוצאות בזיכרון.

מבין כל מרכיבי המחשב, המעבד הוא הקובע יותר מכל את אופיו של מחשב זה, ואת התוכניות שניתן לבצע עליו. לפיכך המעבד נחשב ל"מוחו" של המחשב.

עקרון הפעולה של המחשב פשוט למדי, אולי פשוט עד כדי פליאה יחסית ליכולות המרשימות של מחשבים כיום.

אופן פעולת המחשב הוא פועל יוצא של מבנהו. המעבד קורא פקודה מהזיכרון, מבצע אותה (כאשר הוא נעזר ביחידה האריתמטית־לוגית שב מעבד לשם הביצוע), שומר את התוצאות בזיכרון, במידת הצורך, ואז קורא את הפקודה הבאה. תהליך זה נמשך עד שהמעבד מגיע לפקודת עצירה.

בשל פשטות אופי פעולתו של המעבד ניתן היה לצפות שכוחו הרב של המחשב נובע מאוסף פקודות רחב, אך למעשה מדובר במספר מצומצם של פקודות מוגדרות היטב ופשוטות למדי. כל פקודה ניתנת לסיווג לאחד או יותר מארבעת התחומים הבאים:

העברת מידע ממקום למקום - למשל, פקודה המורה למעבד להעתיק את תוכנו של תא זיכרון מספר 5 אל תא זיכרון מספר 10.

ביצוע הליך אריתמטי או לוגי על נתונים - למשל: בצע פעולת חיבור על תוכנם של תאי זיכרון מספר 7 ו־13 ושים את התוצאה בתא זיכרון מספר 20.

בדיקת הנתונים ופעולה בהתאם - לדוגמה: אם תוכנו של תא זיכרון מספר 999 הוא 0, אז בצע את הפקודות שנמצאות החל מתא זיכרון מספר 30.

שינוי רצף הפקודות - לדוגמה, בצע את הפקודות שנמצאות החל מתא זיכרון מספר 100. כזכור, משום שהמעבד מוציא את פקודותיו אחת־אחת לפי סדר הימצאן בזיכרון, אמירה למעבד שהפקודה הבאה תילקח מתא 100 ולא מהתא הנוכחי, אין משמעותה שינוי בפקודה אחת אלא שינוי בכל מהלך התוכנית החל מרגע זה שכן הפקודה הבאה תהיה זו שנמצאת מיד אחרי הפקודה בתא 100, ולא הפקודה שנמצאת מיד אחרי הפקודה בתא הנוכחי.

נראה שיש מכנה משותף בין סוגי הפקודות. העברת מידע ממקום למקום דומה למדי לביצוע הליך אריתמטי או לוגי על נתונים (למשל, חבר 0 לתוכנו של תא זיכרון 57 ושים את התוצאה בתא זיכרון 80, זהה להעתקת תוכנו של תא זיכרון 57 לתא זיכרון 80). שינוי רצף הפקודות נראה כאילו הוא מוכל בתחום של בדיקת נתונים (תמיד ניתן לשאול האם תא זהה לעצמו, ואם כן - לקפוץ לפקודה אחרת בזיכרון). הסיבה לכך נעוצה במבנה הפקודות. כמו הנתונים, מיוצגות גם הפקודות ב קוד בינארי, רצף של 0 ו־1. לדוגמה, אחת מפקודות ההעתקה במעבדי אינטל x86 מיוצגת כך: 10110000. כל פקודה היא מספר מסוים שאותו מבין המעבד ולפיו הוא פועל. בנוסף, כל פקודה היא אטומית. כלומר, הפקודה "בדוק האם תוכנו של תא זיכרון מספר 73 קטן מתוכנו של תא זיכרון מספר 15 והכנס את התשובה לתא זיכרון מספר 14" היא פקודה אחת בודדת מבחינתו של המחשב. אין מדובר ברצף של פקודות ולא ניתן לבקש מהמחשב לבצע רק בדיקה או רק הכנסה. הפקודה "הכנס לתא זיכרון" היא פקודה נפרדת בעלת ייצוג בינארי שונה. אטומיות הפקודה משמעה שהמעבד יודע לבצע את הפקודה ברמת החומרה, כלומר, הרכיב עצמו מקבל את הפקודה ומאותו רגע מבצע אותה לבדו. הדבר שונה מהמקרה שבו צריך לקבל פקודה אחת להשוואה ופקודה אחרת להכנסה, משום שבמקרה שכזה היה צריך לגשת לזיכרון פעמים רבות יותר, וגישה לזיכרון היא תהליך איטי בהרבה מאשר ביצוע ברמת החומרה.

לכל מעבד אוסף פקודות שאותן הוא מבין. אוסף זה נקרא " שפת המכונה" של אותו מעבד. כפי שנאמר קודם, גישה לזיכרון לשם קבלת פקודה היא תהליך איטי יחסית ולכן פקודה אחת שמכילה בתוכה שתי פעולות תתבצע מהר יותר מאשר קבלת כל אחת מהפעולות בתור פקודה נפרדת. מצד שני, יקר יותר ומסורבל יותר לבנות מעבד המבין סוגים רבים של פקודות שונות. פרט לכך, הוספת פקודת ענק מקטינה את יעילותן של פקודות קטנות יותר. כל יצרן מעבדים בוחר לעצמו היכן עובר הגבול ועד כמה מורכבות תהיינה פקודותיו. למרות זאת, ישנן פקודות רבות שניתן למוצאן בנוסחים שונים בכל מעבד כמעט, הן בשל הצורך בהן והן בשל נסיבות היסטוריות: התרגלות ציבור ה מתכנתים לפקודות אלה.

מחשבים גדולים יותר כמו מחשבי־העל, שרתי חברות וכדומה, נבדלים מהדגם לעיל בעיקר במספר מעבדיהם: במקום מעבד אחד הם מכילים מספר מעבדים. מחשבי־על מסוימים מחזיקים אף אלפי מעבדים.

מעבר למעבד ולזיכרון מכילים מחשבים רבים חומרה נוספת לשם פעולות ייחודיות הנדרשות על ידי מערכות ההפעלה. רכיבים אלה תורמים בעיקר לביצועים מהירים יותר ולאו דווקא מוסיפים למחשב יכולות נוספות. המחשב מבצע בצורה רציפה את הפקודות שניתנות לו, יכולות החישוב שלו גדולות מאלה של האדם פי כמה אך לא כאן מסתכם כוחו הרב. הרבה מהיכולות המיוחסות למחשב נובעות לאו דווקא מיכולותיו המכניות אלא מה אלגוריתמים שנכתבו במיוחד כדי לנצל יכולות אלה. כתיבת תוכניות מורכבות על סמך הפקודות הבסיסיות שהוצגו כאן, מהווה חלק אינטגרלי בפעולת המחשב.

בעבר מקובל היה לחלק מחשבים לפי גודלם ולפי עוצמת העיבוד שלהם: מיקרו מחשבים, מיני־מחשבים, מחשבים מרכזיים ומחשבי־על. טשטוש הגבולות בין הקטגוריות, החלפת מיני מחשבים ברשתות של מחשבים אישיים, והיעלמותו של ה מסוף הביאו לירידה בחשיבות שיטת המיון הזו, עד להפיכתה ללא־רלוונטית באמצע שנות ה־90 של המאה ה־20.

כיום מקובל למיין מחשבים ל מחשבים אישיים - מחשבים המשמשים אדם בודד ול שרתים - מחשבים המשמשים יותר מאדם אחד; בין שתי הקטגוריות מצויות תחנות עבודה, אשר לרוב משמשות אדם אחד, אך לעיתים משמשות מספר אנשים.

מחשבים אישיים משמשים לרוב משתמש יחיד. מחשבים אישיים קטנים הם טלפונים חכמים. עוצמת העיבוד והזיכרון איננה שונה בהרבה מאלה של מחשבים ניידים. מחשבים אלה נקראים "טלפונים" מסיבות היסטוריות, ומכיוון שחלק מהותי מהשימוש בהם הוא לצורכי תקשורת (שיחות טלפון, שליחת SMS, גלישה ברשת האינטרנט, שיחות צ'אט ושליטה אלחוטית ברכיבים אחרים).

מחשבים אישיים מעט גדולים יותר הם ה טאבלטים, המשמשים בעיקר לצורכי גלישה באינטרנט ובידור.

המחשבים האישיים - לפטופים ומחשבים נייחים - הנפוצים בימינו הם בעיקר משני סוגים:

PC - מחשב המריץ את אוסף הפקודות X86 של חברת "אינטל" (בדרך כלל על מעבד מתוצרת אינטל או AMD) ואת מערכת ההפעלה "חלונות" של "מיקרוסופט" ב"אופן טבעי" (Native Mode). מחשבי PC, ששורשיהם במחשב IBM PC, הם סוג המחשב הנפוץ בעולם, והם נהנים ממאגר אדיר של תוכנה.

מקינטוש - מחשב המוגדר לפי מפרט של חברת "אפל".

הן מחשבי PC והן מחשבי מקינטוש מיוצרים בשני גדלים: מחשבים ניידים (Notebook, Laptop), שבהם המחשב, המקלדת והצג ארוזים במארז קומפטי אחד, הנוח לניוד, ומחשבים נייחים (Desktop), המיועדים להצבה על שולחן העבודה (או לצדו).

לפטופים ומחשבים נייחים משמשים לעיתים קרובות יותר ממשתמש בודד, דבר המתבטא במערכות ההפעלה הנפוצות בהם, שכולן תומכות (כברירת מחדל) בריבוי משתמשים. זאת בניגוד למערכות ההפעלה הנפוצות בטלפונים חכמים.

תחנות העבודה ניצבות בין עולם המחשבים האישיים לבין עולם השרתים. לרוב הן משרתות משתמש יחיד, אך לעיתים הן משרתות מספר משתמשים בעת ובעונה אחת. הן חזקות ויקרות מן המחשבים האישיים, ומשמשות לרוב ביישומים מקצועיים שבהם יש צורך בעוצמת עיבוד רבה, כגון עיבודים גרפיים או תכנון וייצור בעזרת מחשב (CAD).

שרתים הם מחשבים המשמשים יותר ממשתמש אחד. הם עולים על המחשב האישי לפחות בהיבט אחד. כך, למשל, שרתי קבצים מכילים מערכת דיסקים אמינה, מהירה וגדולת־נפח במיוחד, ואילו שרתי יישומים מכילים מספר רב של מעבדים, התורמים ליכולת עיבוד גבוהה. נהוג למיין שרתים לשרתים קטנים, בינוניים (Mid-range) - אשר החליפו, למעשה, את המיני־מחשבים מן העבר, וגדולים.

המחשבים המרכזיים (Mainframe) הם תת־קבוצה של השרתים הגדולים. הם נבדלים מיתר השרתים הגדולים בהיבטים הבאים:

1. הם מריצים לרוב מערכת הפעלה קניינית (כגון z/OS של IBM).

2. תכנונם מאפשר התקני קלט־פלט מהירים במיוחד.

3. הם מציעים רמה גבוהה מאוד של אמינות, זמינות ואפשרויות שירות (RAS - Reliability, Availability, Serviceability).

מחשבי העל הם תת־קבוצה של שרתים בינוניים ושרתים גדולים. הללו הם שרתים הבנויים במיוחד למשימה אחת - עוצמת חישוב גבוהה. כיום ישנה נטייה לבססם על רכיבי מדף, ולהחליף מעבדים ייעודיים ויקרים באוסף של מעבדים מסחריים זולים רבים (Intel Itanium 2, AMD Opteron) הפועלים במקביל.

מטרת קיומו של המחשב היא הרצת תוכניות המחשב. התוכניות הן המורות למחשב אילו פעולות לבצע - כדי לגרום למחשב לבצע פעולה כלשהי יש לכתוב תוכנית מתאימה שתורה למחשב לבצע פעולה זו. ללא תוכניות, המחשב הוא קליפה ריקה.

עם המעבר משימוש בלעדי במחשב למטרות קטנות ומוגדרות של מומחים בתחום, לשימוש ב תעשייה ולאחר־מכן במגזר הפרטי, לשם מטרות שונות ומגוונות, עלו מספר צרכים חדשים. משהופקדו המחשבים על ביצוען של מטלות רבות ושונות, היה צורך בתוכנה שתתזמן ותריץ באופן ממוכן את התוכניות השונות. בנוסף, בעת שהמחשב הוצא מידי המומחים לידי ההמון, לא ניתן היה עוד לסמוך על מקצועיותו של מפעיל המחשב והתעורר צורך בתוכנה שתגן על המחשב ורכיביו מפני טעויות שעלול המשתמש לעשות. התשובה לבעיות אלה ואחרות הייתה מערכת ההפעלה.

ניתן לראות במערכת ההפעלה כתוכנה הראשית של המחשב. זוהי התוכנה שאותה רואים המשתמשים כאשר המחשב מופעל ורבים טועים לחשוב שהיא חלק מן המחשב עצמו. מערכת ההפעלה אחראית על תיאום בין המשתמש, התוכניות וה חומרה.

תחילה היה השימוש במערכות ההפעלה בעיקר לצורך תזמון והרצה של מטלות ללא צורך בהתערבות אדם, אך עם עלייתו של רעיון המקביליות, שלפיו יכולות מספר תוכניות לרוץ בו־זמנית על גבי אותו המחשב, ואף מספר משתמשים יכולים להשתמש במקביל באותו המחשב, הפכה מערכת ההפעלה לגורם הכרחי ומשמעותי. תפקיד מערכת ההפעלה הוא לתאם בין התוכניות השונות והמשתמשים השונים, שאינם מודעים לעובדה שאינם היחידים הפועלים במחשב. מטרתה לדאוג שכל התוכניות יתבצעו באופן תקין ולא יפגמו האחת בשנייה. מערכת ההפעלה מאפשרת לכל תוכנית לפעול כאילו היא היחידה הרצה בזמן נתון, ודואגת שלא תיווצר התנגשות בין התוכניות השונות. תפקיד זה הוא משמעותי ביותר משום שהוא מאפשר למספר תוכנות לרוץ במקביל וחוסך זמן רב.

מערכת ההפעלה אחראית גם על התיאום בין תוכנה לחומרה. הדבר נותן לה להגן, מחד, על החומרה מפני שימוש לא נכון ומאפשר, מצד שני, יצירתו של ממשק תכנות יישומים אחיד שאינו דורש מכל תוכנית לדעת מהם פרטי המערכת. מספיק שמערכת ההפעלה תדע מהם ההתקנים המצויים במחשב וכל שאר התוכניות יכולות לבקש ממנה לבצע את הפעולות הנחוצות. משום שמערכת ההפעלה יועדה בדיוק למשימה זו, סביר להניח שהדרך שבה תבצע את אותן פעולות תהיה יעילה יותר. דוגמה להתקן שהגישה אליו עוברת דרך מערכת ההפעלה הוא ה כונן הקשיח. מסיבה זו, יכולה מערכת ההפעלה לשמש גם כמנגנון הגנה שאינו מאפשר למשתמשים לבדוק קבצים שאינם מורשים לבדוק. כך מתאפשר שימוש באותו המחשב על ידי מספר משתמשים כשכל משתמש אינו מעוניין ששאר המשתמשים יוכלו לראות או לשנות את המידע שברשותו.

מחשבים הם חלק בלתי נפרד מהחיים המודרניים. עם הירידה במחירי המחשבים והקטנת גודלם, התפשט השימוש במחשבים לתחומים רבים, עד כי בחלקם כבר לא ניתן להסתדר בלעדיהם.

תחילה היה השימוש המרכזי במחשבים בחישובים מדעיים, לרוב לשם מטרות צבאיות. המחשב אניאק תוכנן במקור לחישוב טבלאות ירי־בליסטי עבור ארטילריה, אך השתמשו בו גם לחישוב צפיפויות לאורך חתך של נייטרונים כעזר בתכנון פצצת המימן, דבר שהאיץ בצורה משמעותית את פיתוחה (כיום גם נעשה שימוש רב ב מחשבי על למטרות הדמיה של נשק גרעיני). מחשבים רבים שימשו לפריצת צפנים, למשל המחשב האלקטרוני הניתן־לתכנות הראשון, קולוסוס, נבנה ב־ 1943, במהלך מלחמת העולם השנייה, בדיוק למטרה זו. תוך זמן קצר פרץ המחשב את תחום החישובים המדעיים והשימושים הצבאיים וחדר לתחומים אחרים.

אחד משימושיו המרכזיים של המחשב בתחילת המאה ה־21 הוא בתחום ה תקשורת. הופעתם של המחשב ושל רשת ה אינטרנט חוללה מהפכה של ממש בתחום זה ובתחומים רבים אחרים ושינתה את התפישות שהיו נהוגות בתחומים אלו עד אז מן הקצה אל הקצה.

האינטרנט שינה לחלוטין תפישות שהיו נהוגות עד הופעתו, משום שהוא מאפשר תקשורת שאינה תלויה במקום המשתמש וכן מאפשר העברת מידע ואחסונו לשם גישה בכל זמן, מכל מקום. יצירתה של ויקיפדיה, אנציקלופדיה חינמית וחופשית לכל, שמגבלות של גודל בשל צורכי אחסון או הדפסה אינם חלים עליה, היא דוגמה מצוינת לכך.

המחשב התקדם רבות מאז המצאתו מבחינות רבות ובהן מהירות העיבוד שלו ונפח הזיכרון שלו, אך עדיין אינו מסוגל לבצע מטלות רבות. לרוב נובעת אי־יכולתו של המחשב מכך שזמן פתרון הבעיה, בדרכים המוכרות לנו, גדל מהר מאוד, באופן מעריכי, יחסית לגודל הבעיה. לשם פתרון בעיות מסוג זה, הוצעו מספר דגמים חליפיים לדגם המחשב המוכר לנו כיום.

דגם נוסף אף הוא נלקח מעולם הביולוגיה הוא רשת עצבית מלאכותית שבדומה לפעילות העצבית של המוח, מורכב מהרבה יחידות עיבוד בסיסיות שמתקשרות באופן מקבילי עם אלפי יחידות אחרות. דגם זה קשור לתחום בינה מלאכותית.

קיימים דגמים נוספים שמקור תכנונם בתחומים המוזכרים לעיל ולעיתים גם מתחומים אחרים. מרבית הדגמים החליפיים מצויים עדיין בשלב המחקר הראשוני ונראה שהשימוש בהם יתבצע רק למטרת פתרון אותן בעיות שבהן נכשלים המחשבים של ימינו.

במקצועות רבים משתמשים כיום במחשבים ונתחו של המחשב במקצועות שונים עולה בהתמדה. היכולת לתפעל מחשב היא דרישת קדם בסיסית למקומות עבודה רבים. קיימים מספר מקצועות ותחומי לימוד אקדמיים המתמקדים במחשב עצמו, הן מבחינת חומרה, הן מבחינת תוכנה והן מבחינת השימוש במחשב. המינוח הקשור למקצועות ותחומים אלה נוטה להשתנות ומדי פעם אף מתווספים מקצועות ותחומים חדשים. כמה תחומים הם גדולים ומוכרים הקיימים מזה זמן מה ונראה שלא יעלמו בעתיד הקרוב:

הנדסת מחשבים - ענף של הנדסת חשמל ואלקטרוניקה המתמקד בעיקר בחומרה, בעיצוב תוכנה ובשילוב שביניהם.

הנדסת תוכנה - מקצוע העוסק בעיצוב, בפיתוח ובתחזוקה של תוכנה, תוך יישום עקרונות ושיטות מהתחומים: מדעי המחשב, הנדסה, ניהול פרויקטים ואחרים.

מדעי המחשב - התחום המסורתי העוסק בכל הקשור למחקר האקדמי סביב הליכים הקשורים במחשב ובחישוביות. התחום סוקר בעיות רבות ומטפל בשאלות כמו האם בעיה מסוימת פתירה על ידי מחשב, מהי היעילות המקסימלית שבה ניתן לפתור את הבעיה ואיך לתכנן אלגוריתם שיפתור את הבעיה ביעילות זו. התחום מטפל גם בתאוריות וביישומים הקשורים לשפות תכנות, למערכות הפעלה, לתקשורת מחשבים, למסדי נתונים, להצפנה, לבינה מלאכותית ולתחומים רבים אחרים.

מערכות מידע - תחום העוסק בבנייה, בעיצוב, בניהול ובשליפת מידע ממערכות שמטרתן ניהול מידע בצורה ממוחשבת.

מקצועות בין־תחומיים (Interdisciplinary) - מקצועות ותחומים המשלבים מקצוע או תחום קיים עם מחשבים. לדוגמה, ביואינפורמטיקה (או ביולוגיה חישובית), תחום העוסק בחקר המידע הביולוגי באמצעות מחשב.

שלוש אגודות מקצועיות מרכזיות המוקדשות למחשבים:

בישראל פועלים הלשכה לטכנולוגיות המידע בישראל ו איגוד האינטרנט הישראלי.

Stan Augarten, Bit by Bit: An Illustrated History of Computers, Houghton Mifflin, 1984

Paul E. Ceruzzi, A History of Modern Computing, The MIT Press, 2003

Martin Campbell-Kelly, William Aspray, Nathan Ensmenger, Jeffrey R. Yost, Computer: A History of the Information Machine, Westview Press, 2013

זומביט, תכנית המחשבים הראשונה בישראל עם איל קיציס, משה פרסטר, גל נדיבי ועוד, באתר הטלוויזיה החינוכית הישראלית

מגזין PC, מגזין מחשבים ישראלי

אתר מחשבים "PCDigital"

מוזיאון המחשבים ההיסטורי

מוזיאון המחשבים האישיים

תמונות של מחשבים ישנים

בלדד השוחי, מי המציא ראשון את המחשב?, באתר ערוץ עשר

אבני דרך, עשרת החידושים הבולטים של מדעי המחשב, באתר ifeel

עידו גנדל, איך זה עובד: מחשב, באתר ynet

חדשות וכתבות בתחומי מחשבים באתר ynet

מדור בנושא מחשבים וטכנולוגיה באתר "הידען"

אתר המחשבים באתר "הרדוורזון"

תחום מחשבים וטכנולוגיה באתר "וואלה"

פורטל המחשבים קומפיוטר־וורלד (באנגלית)

פורטל המחשבים CNET סי־נט, מקבוצת המדיה העולמית CBS (באנגלית)

The Computer and Turing: Crash Course History of Science #36 - סרטון הסבר על ההיסטוריה של התפתחות המחשבים מתוך CrashCourse (באנגלית)

# data[].attributes.attachment_link.description
מחשב הוא מכונה אלקטרונית המסוגלת לעבד נתונים על פי תוכנה, כלומר על פי רצף פקודות נתון מראש. במובן לוגי-פורמלי מחשב הוא מכונה המקיימת את ההגדרה של מכונת טיורינג. מחשבים הם חלק בלתי נפרד מחיי היומיום של המין האנושי במאה העשרים ואחת, והשימוש בהם נעשה כמעט בכל תחום ובכל מקצוע.