استخدام الحاسب الآلي في البحث العلمي
مقدمة
إن حل المشكلات نشاط قديم ، وقد أدى تطوير الأجهزة الإلكترونية ، وخاصة أجهزة الكمبيوتر ، إلى إعطاء دفعة إضافية لهذا النشاط . فيمكن الآن معالجة المشكلات التي لم يكن من الممكن حلها في وقت سابق بسبب الكم الهائل من العمليات الحسابية المتضمنة بمساعدة أجهزة الكمبيوتر بدقة وسرعة. حيث يعد الكمبيوتر بالتأكيد أحد أكثر التطورات تنوعًا وذكاءً في العصر التكنولوجي الحديث. فيستخدمه الناس اليوم في كل مجالات الحياة تقريبًا وبشكل خاص (استخدام الحاسب الآلي في البحث العلمي).
لم تعد اجهزة الكمبيوتر مجرد صناديق كبيرة بها أضواء ساطعة هدفها الوحيد إجراء العمليات الحسابية بسرعة عالية ولكنها تستخدم الدراسات في الفلسفة وعلم النفس والرياضيات واللغويات لإنتاج مخرجات تحاكي العقل البشري . ولقد وصل التطور في تكنولوجيا الكمبيوتر إلى مرحلة انه من المستحيل معرفة ما إذا كنت تتحدث إلى إنسان أم آلة. في الواقع ، إن التقدم في أجهزة الكمبيوتر أمر مذهل .
بالنسبة للباحث ، فإن استخدام الكمبيوتر لتحليل البيانات المعقدة جعل الامر اكثر سهولة (مثل استخدام الحاسب الآلي في البحث العلمي)، فقد أصبحت أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية الآن جزءًا لا غنى عنه لطلاب البحث في العلوم الفيزيائية والسلوكية وكذلك في العلوم الإنسانية.
فيجب أن يتعرف الطالب الباحث في عصر تكنولوجيا الكمبيوتر هذا على أساليب واستخدام الحاسب الآلي في البحث العلمي. يساعد الفهم الأساسي للطريقة التي يعمل بها الكمبيوتر الشخص على تقدير فائدة هذه الأداة القوية. مع مراعاة كل هذا ، يقدم هذا الفصل أساسيات أجهزة الكمبيوتر ، ويجيب على أسئلة مثل : ما هو الكمبيوتر ؟ كيف يعمل ؟ كيف يتواصل المرء معه؟ كيف يساعد في تحليل البيانات؟ وكيف يمكن استخدام الحاسب الآلي في البحث العلمي؟
جهاز الحاسوب والتكنولوجيا المتعلقة به
الكمبيوتر ، كما يشير اسمه ، ليس سوى جهاز يقوم بالحساب . وبهذا المعنى ، فإن أي جهاز ، مهما كان بدائيًا أو معقدًا ، يمكّن الشخص من تنفيذ عمليات الحساب الرياضي يصبح جهاز كمبيوتر . ولكن ما الذي جعل هذا المصطلح واضحًا اليوم ، ولماذا نشير عادةً عندما نتحدث عن أجهزة الكمبيوتر، انها آلات تعمل إلكترونيًا تُستخدم لإجراء العمليات الحسابية وأيضاً عمليات أخرى مثل استخدام الحاسب الآلي في البحث العلمي.
يمكن أن يكون الكمبيوتر جهاز كمبيوتر رقمي أو يمكن أن يكون كمبيوتر تناظري . فالكمبيوتر الرقمي هو الذي يعمل بشكل أساسي عن طريق العد (باستخدام المعلومات ، بما في ذلك الأحرف والرموز ، بشكل مشفر) حيث يعمل الكمبيوتر التناظري عن طريق القياس بدلاً من العد، وهذا ما يجعله فعالاً عند استخدام الحاسب الآلي في البحث العلمي.
ويتعامل الكمبيوتر الرقمي مع المعلومات كسلاسل من الأرقام الثنائية ، أي الأصفار والآحاد ، بمساعدة عملية العد ، لكن الكمبيوتر التناظري يحول كميات متفاوتة مثل درجة الحرارة والضغط إلى الفولتية الكهربائية المقابلة ثم يؤدي وظائف محددة على الإشارات المعينة، كما أشرنا في الفقرة السابقة عن (استخدام الحاسب الآلي في البحث العلمي).
وبالتالي ، يتم استخدام أجهزة الكمبيوتر التناظرية لبعض التطبيقات الهندسية والعلمية المتخصصة. معظم أجهزة الكمبيوتر رقمية ، لدرجة أن كلمة “كمبيوتر” مقبولة بشكل عام على أنها مرادفة لمصطلح “كمبيوتر رقمي”.
خصائص مهمة لجهاز الحاسوب
الخصائص التالية لأجهزة الكمبيوتر جديرة بالملاحظة، وتجعله فعالاً عند استخدام الحاسب الآلي في البحث العلمي:
- السرعة: يمكن لأجهزة الكمبيوتر إجراء العمليات الحسابية في بضع ثوانٍ فقط والتي سيحتاج البشر إلى أسابيع للقيام بها يدويًا. وقد أدى ذلك إلى العديد من المشاريع العلمية التي كانت مستحيلة في السابق.
- القدرة: كون الكمبيوتر آلة ، فإنه لا يعاني من سمات الإنسان المتمثلة في التعب وعدم التركيز. إذا كان لابد من إجراء مليوني عملية حسابية ، فسيتم إجراء المليونين بنفس الدقة والسرعة تمامًا كالأولى.
- التخزين: على الرغم من أن سعة التخزين لجهاز الكمبيوتر الحالي أكبر بكثير من نظيرتها السابقة ، إلا أن الذاكرة الداخلية لوحدة المعالجة المركزية كبيرة بما يكفي للاحتفاظ بقدر معين من المعلومات تمامًا كما يختار العقل البشري ما يشعر به ويحتفظ به.
- الدقة: دقة الكمبيوتر عالية باستمرار. يمكن أن تحدث أخطاء في الماكينة ، ولكن نظرًا لزيادة الكفاءة في تقنيات اكتشاف الأخطاء ، نادرًا ما تؤدي هذه الأخطاء إلى نتائج خاطئة. هذه الخاصية من أهم الخصائص التي تجعله مميزاً عند استخدام الحاسب الآلي في البحث العلمي.
- التشغيل الآلي: بمجرد أن يكون البرنامج في ذاكرة الكمبيوتر ، كل ما هو مطلوب هو التعليمات الفردية إليه والتي يتم نقلها واحدة تلو الأخرى ، إلى وحدة التحكم للتنفيذ. تتبع وحدة المعالجة المركزية هذه التعليمات حتى تلبي آخر تعليمات تقول “أوقف تنفيذ البرنامج”.
- الأرقام الثنائية: تستخدم أجهزة الكمبيوتر فقط نظام الأرقام الثنائية (نظام يتم فيه تمثيل جميع الأرقام بمزيج من رقمين – واحد وصفر) وبالتالي تعمل على أساس رقمين ، مقارنة بالحساب العشري العادي الذي يعمل على قاعدة العشرة. (استخدام الحاسب الآلي في البحث العلمي)
الحاسوب والبحث العلمي
أصبح استخدام الحاسب الآلي في البحث العلمي أحد أكثر أدوات البحث فائدة في العصر الحديث. تعتبر أجهزة الكمبيوتر مناسبة بشكل مثالي لتحليل البيانات المتعلقة بمشاريع البحث الكبيرة. يهتم الباحثون بشكل أساسي بالتخزين الضخم للبيانات واسترجاعها بشكل أسرع عند الحاجة ومعالجة البيانات بمساعدة تقنيات مختلفة. في كل هذه العمليات ، تكون أجهزة الكمبيوتر مفيدة للغاية. أدى استخدامها ، إلى جانب تسريع العمل البحثي ، إلى تقليل الكدح البشري وزيادة جودة النشاط البحثي.
وجد الباحثون في الاقتصاد والعلوم الاجتماعية الأخرى ، حتى الآن ، أن استخدام الحاسب الآلي في البحث العلمي يشكل جزءًا لا غنى عنه من معدات البحث الخاصة بهم. يمكن استخدام الحاسب الآلي في البحث العلمي الباحث من إجراء العديد من العمليات الحسابية الإحصائية بسهولة وسرعة.
يعد حساب الوسائل ، والانحرافات المعيارية ، ومعاملات الارتباط ، واختبارات “t” ، وتحليل التباين ، وتحليل التباين المشترك ، والانحدار المتعدد ، وتحليل العوامل والتحليلات المختلفة مجرد عدد قليل من البرامج والبرامج الفرعية المتوفرة في جميع مراكز الكمبيوتر تقريبًا.
وبالمثل ، فإن البرامج المعلبة للبرمجة الخطية والتحليل متعدد المتغيرات ومحاكاة مونت كارلو وما إلى ذلك. باختصار ، تتوفر حزم البرامج بسهولة لمختلف التقنيات التحليلية والكمية البسيطة والمعقدة التي يستخدمها الباحثون عمومًا. العمل الوحيد الذي يتعين على الباحث القيام به هو تغذية البيانات التي جمعها بعد تحميل نظام التشغيل وحزمة البرامج الخاصة على الكمبيوتر. سيكون الإخراج ، أو قول النتيجة ، جاهزًا في غضون ثوانٍ أو دقائق اعتمادًا على كمية العمل.
كثيرا ما تستخدم التقنيات التي تنطوي على عملية التجربة والخطأ في منهجية البحث. هذا ينطوي على الكثير من العمليات الحسابية والأعمال ذات الطبيعة المتكررة. استخدام الحاسب الآلي في البحث العلميهو الأنسب لمثل هذه التقنيات ، مما يقلل من إرهاق الباحثين من ناحية ، وينتج النتيجة النهائية بسرعة من ناحية أخرى. هكذا. يتم توفير سيناريوهات مختلفة للباحثين عن طريق أجهزة الكمبيوتر في أي وقت كان من الممكن أن يستغرق أيامًا أو حتى شهورًا .
وتعتبر وسيلة التخزين التي توفرها أجهزة الكمبيوتر ذات فائدة كبيرة للباحث لأنه يمكنه الاستفادة من البيانات المخزنة كلما احتاج إلى ذلك. (استخدام الحاسب الآلي في البحث العلمي)
استخدام الحاسب الآلي في البحث العلمي
إن أجهزة الكمبيوتر تسهل العمل البحثي. يمكن معالجة وتحليل البيانات التي لا تعد ولا تحصى بسهولة وسرعة أكبر. علاوة على ذلك ، فإن النتائج التي تم الحصول عليها صحيحة وموثوقة بشكل عام. ليس هذا فقط ، بل يتم تطوير التصميم والرسوم البيانية التصويرية والتقرير بمساعدة أجهزة الكمبيوتر. ومن ثم ، يجب إعطاء الباحثين تعليمًا على الكمبيوتر وأن يتم تدريبهم على الخط حتى يتمكنوا من استخدام أجهزة الكمبيوتر في عملهم البحثي.
خطوات مهمة عند استخدام الحاسب الآلي في البحث العلمي
يجب على الباحثين المهتمين بتنمية مهارات تحليل بيانات الكمبيوتر ، أثناء استشارة مراكز الكمبيوتر وقراءة الأدبيات ذات الصلة ، أن يكونوا على دراية بالخطوات التالية عند استخدام الحاسب الآلي في البحث العلمي:
- تنظيم البيانات وترميزها .
- تخزين البيانات في الكمبيوتر .
- اختيار التقنيات الاحصائية المناسبة .
- اختيار حزمة البرامج المناسبة .
- تنفيذ برامج الكمبيوتر .
يجب وضع البيانات المشفرة في نماذج تشفير (تتطلب معظم الأنظمة حدًا أقصى 80 عمودًا لكل سطر في هذه الأشكال) في المساحة المناسبة المخصصة لكل متغير. بمجرد أن يعرف الباحث عدد المساحات التي سيشغلها كل متغير ، يمكن تخصيص المتغيرات لأرقام أعمدتها (من 1 إلى 80). إذا كانت هناك حاجة إلى أكثر من 80 مسافة لكل موضوع ، فسيلزم تخصيص سطرين أو أكثر. الأعمدة القليلة الأولى مخصصة بشكل عام لرقم هوية الموضوع. يتم استخدام الأعمدة المتبقية للمتغيرات. عند استخدام عدد كبير من المتغيرات في دراسة ما ، فإن فصل المتغيرات بمسافات يجعل البيانات أسهل في الفهم ويسهل استخدامها مع البرامج الأخرى.
يشير الوصف أعلاه بوضوح إلى فائدة استخدام الحاسب الآلي في البحث العلمي وبشكل خاص في تحليل البيانات. يمكن للباحثين ، باستخدام أجهزة الكمبيوتر ، القيام بمهمتهم بسرعة أكبر وموثوقية أكبر. ستعمل التطورات التي تحدث الآن في تكنولوجيا الكمبيوتر على تعزيز وتسهيل استخدام أجهزة الكمبيوتر للباحثين. لن تظل معرفة البرمجة عقبة في استخدام الكمبيوتر.
القيود المتعلقة بـ استخدام الحاسب الآلي في البحث العلمي
على الرغم من كل هذا التطور ، يجب ألا ننسى أن أجهزة الكمبيوتر هي في الأساس آلات تحسب فقط ، ولا تفكر. يظل الدماغ البشري هو الأسمى وسيظل كذلك في جميع الأوقات. على هذا النحو ، يجب أن يكون الباحثون على دراية كاملة بالقيود التالية للتحليل المستند إلى الكمبيوتر:
- يتطلب التحليل المحوسب إنشاء نظام مفصل لرصد وجمع وتغذية البيانات. كل هذا يتطلب الوقت والجهد والمال. وبالتالي ، قد لا يكون التحليل القائم على الكمبيوتر اقتصاديًا في حالة المشاريع الصغيرة . (استخدام الحاسب الآلي في البحث العلمي)
- قد تضيع العناصر المختلفة من التفاصيل التي لا يتم تغذيتها على الكمبيوتر بشكل خاص .
- الكمبيوتر لا يفكر. يمكنه فقط تنفيذ تعليمات الشخص المفكر. إذا تم إدخال بيانات رديئة أو برامج معيبة إلى الكمبيوتر ، فلن يكون تحليل البيانات مفيدًا. يصف تعبير “إدخال القمامة ، إخراج القمامة” هذا القيد جيدًا.
تطبيقات الحاسوب الأخرى
في الوقت الحاضر، وعلاوة على استخدام الحاسب الآلي في البحث العلمي؛ تستخدم أجهزة الكمبيوتر على نطاق واسع لأغراض متنوعة. تعتمد المؤسسات التعليمية والتجارية والصناعية والإدارية والنقل والطبية والاجتماعية والمالية والعديد من المنظمات الأخرى بشكل متزايد على مساعدة أجهزة الكمبيوتر إلى حد ما أو آخر. حتى لو كان عملنا لا ينطوي على استخدام أجهزة الكمبيوتر في عملنا اليومي ، فإننا كأفراد نتأثر بها.
“سائقي السيارات والركاب الجويون ومرضى المستشفيات والعاملون في المتاجر الكبرى هم بعض الأشخاص الذين تعالج أجهزة الكمبيوتر معلوماتهم. تتم معالجة فواتير كل من يدفع مقابل الكهرباء أو الهاتف بواسطة أجهزة الكمبيوتر. كثير من الأشخاص الذين يعملون في المؤسسات الكبرى ويتلقون رواتب شهرية لديهم قسائم رواتبهم من أجهزة الكمبيوتر.
وبالتالي ، من الصعب العثور على أي شخص بطريقة أو بأخرى ليس لديه بعض المعلومات المتعلقة به تتم معالجتها بواسطة الكمبيوتر “. “يمكن لأي شخص استخدام أجهزة الكمبيوتر: الأطباء ورجال الشرطة والطيارون والعلماء والمهندسون وحتى زوجات المنازل مؤخرًا.
تستخدم أجهزة الكمبيوتر ليس فقط في التطبيقات الرقمية ولكن أيضًا في التطبيقات غير الرقمية مثل إثبات النظريات ولعب الشطرنج وتحضير القائمة والتوفيق بين الزوجين وما إلى ذلك. بدون أجهزة الكمبيوتر ربما لم نحقق عددًا من الأشياء. على سبيل المثال ، لا يمكن للإنسان أن يهبط على القمر ولا يمكنه إطلاق الأقمار الصناعية. ربما لم نبني 100 مبنى أو قطارات وطائرات عالية السرعة.
عودة إلى فهرس مقالات مناهج البحث العلمي
