ما هي البرمجيات؟ وما هي أنواعها؟
البرمجيات (Software) هي مجموعة التعليمات والبيانات المصممة لجعل الكمبيوتر ينفذ مهام محددة. وببساطة، يمكن التفكير فيها على أنها "عقل" الكمبيوتر. ولا يمكن للبرمجيات أن تعمل بدون المكونات المادية (Hardware - الأجزاء الفزيائية للكمبيوتر)، ولكن المكونات المادية أيضاً لا تؤدي أي وظيفة ذات معنى بدون البرمجيات.
من الآلة الحاسبة البسيطة إلى ألعاب الفيديو المعقدة، ومن أنظمة التشغيل إلى المواقع الإلكترونية، نلتقي بالبرمجيات في كل مجال من مجالات حياتنا. وسيقتصر أهميتها على الارتفاع أكثر في المستقبل؛ إذ ستظل هندسة البرمجيات واحدة من أكثر المهن طلباً في كل الأوقات. والأمثلة المتعلقة بهذا الموضوع هي كما يلي:
- تُعد أنظمة التشغيل مثل Windows وmacOS وLinux هي البرمجيات الأساسية التي تدير جهاز الكمبيوتر الخاص بك.
- كل تطبيق تستخدمه على هاتفك هو عبارة عن برمجية.
- تقع البرمجيات في أساس مفاهيم مثل الذكاء الاصطناعي، التعلم الآلي، والبيانات الضخمة.
- كل موقع إلكتروني تراه في متصفحك هو منتج برمجية.
بالإضافة إلى كل ذلك، يتم فحص البرمجيات عموماً تحت عنوانين رئيسيين، وهما برمجيات النظام وبرمجيات التطبيقات.
برمجيات النظام وحجر الزاوية للكمبيوتر
برمجيات النظام هي مجموعة من البرامج التي توفر التشغيل الأساسي للكمبيوتر وتعمل كجسر بين المكونات المادية وبرمجيات التطبيقات. وهي تعمل في الخلفية من بدء تشغيل الكمبيوتر حتى إغلاقه، مما يضمن الاستخدام الفعال لموارد المكونات المادية ويضمن عمل البرمجيات الأخرى بدون مشاكل.
يُعد نظام التشغيل أهم مكونات برمجيات النظام؛ حيث تدير أنظمة التشغيل مثل Windows وmacOS وLinux جميع موارد المكونات المادية والبرمجية للكمبيوتر، وتوفر واجهة المستخدم، وتخلق منصة للتطبيقات الأخرى. على سبيل المثال؛ فإن برنامج Word الذي تستخدمه أثناء كتابة نص ما، يمكنه استخدام المعالج، الذاكرة، والشاشة الخاصة بجهاز الكمبيوتر بفضل نظام التشغيل.
أما برامج التشغيل (Drivers)، فهي برمجيات خاصة توفر الاتصال بين مكونات العتاد ونظام التشغيل. وتوجد حاجة إلى برنامج تشغيل خاص ليعمل كل مكون مادي بشكل صحيح مثل بطاقة الشاشة، بطاقة الصوت، أو الطابعة. وتتيح برامج التشغيل لنظام التشغيل إدارة هذا العتاد من خلال التعريف بميزاته لنظام التشغيل. ومن ناحية أخرى، تترجم برمجيات النظام الأخرى مثل المترجمات (Compilers) والمجمعات (Linkers) الأكواد التي يكتبها المبرمجون إلى لغة الآلة، مما يتيح للكمبيوتر فهم هذه الأكواد وتشغيلها. وبفضل ذلك، يمكن تشغيل البرمجيات المكتوبة بلغات البرمجة عالية المستوى التي يكتبها البشر مباشرة بواسطة عتاد الكمبيوتر.
برمجيات التطبيقات
برمجيات التطبيقات هي برامج تكمل الوظائف الأساسية لأجهزة الكمبيوتر وتتيح لنا تنفيذ مهام محددة. وتُبنى على برمجيات النظام، وتسمح لنا بتخصيص أجهزة الكمبيوتر الخاصة بنا وفقاً لاحتياجاتنا الشخصية وأداء الأعمال المختلفة بشكل أكثر كفاءة.
والميزات الأساسية لبرمجيات التطبيقات هي كالتالي:
- تُصمم لتلبية احتياجات محددة للمستخدمين.
- توجد برمجيات تطبيقات في فئة واسعة من تطبيقات المكاتب إلى الألعاب، ومن الحسابات العلمية إلى برامج التصميم الجرافيكي.
- تُطور لتعمل على نظام تشغيل معين.
العديد من البرامج التي نستخدمها كثيراً في الحياة اليومية هي برمجيات تطبيقات. على سبيل المثال؛ فإن برنامج Word الذي نستخدمه لكتابة مستند، وPowerPoint الذي نستخدمه لإعداد عرض تقديمي، وChrome الذي نستخدمه لتصفح الإنترنت كلها برمجيات تطبيقات. بالإضافة إلى ذلك، تندرج برامج تعديل الصور، ألعاب الفيديو، مشغلات الموسيقى، جداول البيانات، والعديد من البرامج الأخرى في هذه الفئة.
وأنواع برمجيات التطبيقات هي على النحو التالي:
- تطبيقات المكاتب: البرمجيات المستخدمة لإنشاء المستندات وتعديلها مثل Word وExcel وPowerPoint
- متصفحات الويب: البرمجيات المستخدمة لتصفح الإنترنت (Chrome، Firefox، Safari، إلخ)
- أنظمة إدارة قواعد البيانات: البرمجيات المستخدمة لتخزين البيانات، تنظيمها، وإدارتها
- تطبيقات الهاتف المحمول: التطبيقات المستخدمة على الهواتف الذكية
- برامج التصميم الجرافيكي: البرمجيات المستخدمة لإنشاء محتويات بصرية
- الألعاب: البرمجيات المستخدمة لأغراض الترفيه
لغات برمجة وتكويد البرمجيات
لغات التكويد والبرمجة هي لغات اصطناعية تتكون من رموس وكلمات لها بناء جملة (Syntax) وقواعد محددة تتيح للبشر التواصل مع أجهزة الكمبيوتر. وبفضل هذه الأنظمة الرمزية، يمكننا نقل العمليات المعقدة والخوارزميات إلى أجهزة الكمبيوتر وتطوير البرامج والتطبيقات التي نريدها. وتتماماً كما أن للدول المختلفة لغاتها الخاصة، توجد العديد من لغات البرمجة المختلفة في عالم البرمجيات أيضاً.
تنوع لغات البرمجة ومجالات استخدامها
تختلف لغات البرمجة باختلاف أغراضها وميزاتها؛ فبينما تتخصص بعض اللغات في مجال معين، يمكن استخدام بعضها الآخر لأغراض أكثر عمومية. وفيما يلي لغات البرمجة الأكثر شعبية واستخداماً على نطاق واسع ومجالات استخدامها:
- Python: تُعد مثالية للمبتدئين ببنيتها البسيطة وسهلة القراءة. وتُستخدم كثيراً في مجالات مثل علوم البيانات، الذكاء الاصطناعي، والتعلم الآلي. كما تُفضل أيضاً لتطوير الويب ومهام الأتمتة.
- Java: تُعد مناسبة لتطوير تطبيقات واسعة النطاق بفضل دعم مكتبتها الواسع واستقلالها عن المنصات. وتُستخدم في تطبيقات Android، تطبيقات الويب، وتطبيقات المشاريع (Enterprise).
- JavaScript: هي اللغة الأساسية المستخدمة لإضافة ميزات تفاعلية إلى صفحات الويب. وبفضل Node.js، نلتقي بها أيضاً في تطوير جانب الخادم (Server-side).
- C++: هي لغة قوية يُفضل استخدامها للتطبيقات التي تتطلب أداءً عالياً (الألعاب، أنظمة التشغيل، الأنظمة المدمجة).
- Swift: هي لغة حديثة صممتها Apple لتطوير تطبيقات iOS وmacOS.
- C#: تُستخدم لغة C# التي طورتها Microsoft لتطبيقات Windows، تطوير الألعاب (Unity)، ومنصة .NET.
- PHP: هي واحدة من أكثر اللغات شعبية في مجال تطوير الويب، وتُفضل للمواقع الإلكترونية الديناميكية ومنصات التجارة الإلكترونية.
- Go: هي لغة طورتها Google لإنشاء أنظمة بسيطة وموثوقة.
