الدرس الثالث: التقنيات الناشئة

تقوم الفكرة على استعراض التقنيات الناشئة التي غيرت طريقة حياتنا وأعمالنا بشكل جوهرى. ترتكز هذه التقنيات على الابتكارات الرقمية المتقدمة مثل الواقع الافتراضي والمعزز، والحوسبة السحابية، وإنترنت الأشياء، والتقنيات القابلة للارتداء، والدفع عبر الأجهزة المحمولة، والاتصالات الخلوية فائقة السرعة، وتخزين البيانات، والحوسبة الكمية، والطباعة ثلاثية الأبعاد، وتقنيات العرض الجديدة. على سبيل المثال، عندما تستخدم الحوسبة السحابية فإنك توفر وتخزن معلوماتك عبر الإنترنت بحسب الطلب دون الحاجة للاعتماد على الأنظمة التقليدية وحدها، مما يمنحك مرونة وسرعة في الوصول إلى البيانات من أي جهاز محمول متصل بشبكة الإنترنت بكل سهولة وأمان.

الفكرة الأساسية

تعتمد الفكرة الأساسية للدرس على الابتكارات الرقمية المتقدمة التي تسمى التقنيات الناشئة، والتي تغير بيئة الأعمال والمجتمع والعملية التعليمية بشكل جوهري من خلال ابتكارات مثل الواقع الافتراضي، والحوسبة السحابية، وإنترنت الأشياء، والتقنيات القابلة للارتداء.

الشرح

تنقسم التقنيات الناشئة إلى عدة مجالات رئيسية تبدأ بالواقع الافتراضي الذي يحاكي بيئة حقيقية عبر واقع محسوب ليسمح للمستخدم بالتفاعل في عالم افتراضي، بينما الواقع المختلط يمزج بين المحتوى الرقمي والعالم الحقيقي. وتقنية الواقع المعزز تدمج العناصر المصممة بالحاسب مع البيئة الواقعية. وفي جانب آخر، توفر الحوسبة السحابية موارد تقنية المعلومات عبر الإنترنت مثل التطبيقات وتخزين البيانات لتكون خياراً مرناً للأفراد والشركات. أما إنترنت الأشياء فهو يربط الأجهزة المادية والمركبات والأجهزة المنزلية عبر شبكة الإنترنت لتتواصل فيما بينها وتبادل المعلومات. وتعمل التقنيات القابلة للارتداء مثل الساعات والأجهزة الذكية على تتبع اللياقة البدنية والأنشطة الصحية عبر الاتصال بالإنترنت والهواتف الذكية. وتتطور شبكات الاتصالات الخلوية من الجيل الرابع 4G إلى الجيل الخامس 5G لتقديم سرعات قصوى تصل إلى 20 جيجابايت في الثانية مع زمن وصول أقل واستهلاك أقل للطاقة. وتحتاج هذه التقنيات إلى سعات تخزينية هائلة تتضاعف خلال فترات قصيرة، حيث انتقلنا من أول محرك أقراص بسعة 3.75 ميجابايت إلى أقراص صلبة فائقة السرعة ووحدات تخزين ضخمة تقاس بالتيرابايت والبيتا بايت. وتعتمد الحوسبة الكمية على الكيوبتات لتنفيذ العمليات بسرعة أكبر وباستخدام طاقة أقل مقارنة بالأجهزة التقليدية عبر مبدأ التراكب الكمي. وأخيراً تتيح الطباعة ثلاثية الأبعاد إنشاء منتجات ونماذج أولية ومبانٍ كاملة على نطاق ضيق أو واسع، بالإضافة إلى تقنيات العرض الجديدة التي وصلت إلى دقة 8K UHD لتلبية الاحتياجات التخزينية الهائلة للبيانات.

مثال محلول خطوة بخطوة

إذا كان لديك جهاز حاسب محمول مزود بمساحة تخزين تبلغ 40 جيجابايت، وكان هاتفك الذكي في الوقت الحاضر مزوداً بمساحة تخزين تبلغ 30 جيجابايت، بينما يحتوي هاتف آيفون على أكثر من 500 جيجابايت، وتريد معرفة مقدار التضاعف في السعة التخزينية مقارنة بأول محرك أقراص تم اختراعه في العام 1956 بسعة بلغت 3.75 ميجابايت: الخطوة الأولى: حول سعة الآيفون من جيجابايت إلى ميجابايت بضرب 500 في 1000 ليصبح الناتج 500000 ميجابايت بناء على جدول التحويل. الخطوة الثانية: اقسم سعة الآيفون الحالية على سعة المحرك القديم لتحديد نسبة الفرق: rac{500000}{3.75} \approx 133333 هذا يعني أن سعة تخزين هاتف آيفون تفوق محرك الأقراص القديم بأكثر من 133 ألف مرة، مما يوضح حجم التطور الهائل في سعات التخزين.

أخطاء شائعة

الاعتقاد بأن الحوسبة السحابية تعني تخزين الملفات على القرص الصلب المحلي للحاسب الشخصي فقط، بينما هي في الواقع مخزنة في مركز بيانات بعيد يدره مزود خدمات عبر الإنترنت. الخلط بين البت الثنائي التقليدي الذي يأخذ إما 1 أو 0، وبين الكيوبت في الحوسبة الكمية الذي يمكن أن يكون في وضع التشغيل أو الإيقاف أو كليهما معاً وفق مبدأ التراكب الكمي. الظن بأن شبكات الجيل الخامس 5G تقدم فقط سرعات أعلى، بينما تقدم أيضاً ميزات أساسية أخرى مثل زمن وصول أقل، وازدحام أقل، واستهلاك أقل للطاقة.

سؤالان للتدريب مع الإجابة

السؤال الأول: ما التغييرات التي أحدثتها تطبيقات الحوسبة السحابية في نمط حياتنا؟ اطرح بعض الأمثلة على مجالات التعليم والترفيه. الإجابة: أحدثت الحوسبة السحابية مرونة كبيرة وسرعة في الوصول إلى البيانات والتطبيقات عبر الإنترنت دون الحاجة للتركيز فقط على الأنظمة الأساسية في جهاز واحد، ففي مجال التعليم يمكن استخدام أجهزة مختلفة كاللوحي والهاتف الذكي للوصول إلى المنصات التعليمية، وفي مجال الترفيه تخزن البيانات على تطبيقات التخزين السحابي مثل ون درايف وجوجل درايف للوصول إليها في أي وقت ومن أي مكان. السؤال الثاني: كيف ساهمت التقنيات الناشئة في تطور طرق الدفع عبر الهاتف المحمول؟ الإجابة: أصبحت عمليات الدفع في المحلات التجارية ممكنة عبر الأجهزة المحمولة والساعات الذكية وأساور المعصم التي تعمل كبطاقات اتمتة مثل فيزا، وذلك باستخدام تقنية الاتصال المجال القريب NFC المدمجة بشرايح في كلا الجهازين، والتي تتيح لجهازين قريبين جداً من بعضهما تبادل البيانات ومعلومات الدفع لإتمام عملية الشراء بكل سهولة وخفة دون الحاجة لحمل النقود الورقية.