انواع وب‌گاهها
وبگاههای گوناگون با محتویات و کاربردهای مختلف بر روی اینترنت به چشم می‌خورند که در طبقه‌بندی آنها روشهای متعددی وجود دارد. برخی از این طبقه بندی‌ها عبارتند از:
وبگاههای وابسته: یک درگاه وب که علاوه بر CMS خود، اطلاعات بقیهٔ ارایه‌دهندگان خدمات را به ازای دریافت مبلغی در اختیار کاربران قرار می‌دهند. معمولاً سه ارتباط اصلی قابل تصور است. موسسات وابسته مانند cj.com، دفترهای تبلیغاتی هم‌چون ebay.com و مصرف‌کنندگان مثل یاهو.
وبگاههای بایگانی: که در نگهداری از اطلاعات با ارزش کاربرد دارند. برای نمونه: Internet Archive که از سال ۱۹۹۶ میلیاردها وب‌صفحهٔ کهنه (و نو) را در خود جای داده‌است و Google Groups که تا اوایل سال ۲۰۰۵ بیش از هشت‌صدوپنجاه‌وچهارمیلیون پیام فرستاده به گروه‌های بحث و خبر شبکهٔ کاربران را در خود اندوخته‌است.
وب نوشت دهنده ها: وب‌گاههایی اند که درشان افراد اطلاعات روزانهٔ خود را نگهداری می‌کنند و گاهی هم میزگردهای مختلف را دربرمی‌گیرند. برای مثال می‌توان به blogger.com و wordpress.com اشاره کرد.
وبگاههای میزبانیهاست:میزبانی وب یا وب هُستینگ (به انگلیسی: Web Hosting) به مفهوم فراهم ساختن فضایی است که کاربر میتواند فایل‌های وبگاه خود را در آن قرار دهد.
وبگاه بازرگانی: که در بهبود خدمات یا رونق بازرگانی کاربرد دارند.
وبگاه تجاری یا سایت تجارت الکترونیک: که برای خرید کاملاً مورد استفاده قرار می‌گیرد، مانند: amazon.com
وبگاه ارتباطییا شبکه اجتماعی: وب‌گاهی که در آن افراد با علایق مشترک به دادوستد اطلاعات می‌پردازند، معمولاً از طریق گفتگو یا بردهای پیام، برای مثال:مای‌اسپیس.
وبگاههای دادگان: وب‌گاهی که کاربرد اصلی‌اش در جست‌وجو و نمایش محتویات پایگاه‌های داده خاص مانند IMDB(بانک اطلاعات اینترنتی فیلم‌ها).
وبگاه نرم‌افزارسازی: سایتی که هدفش ارایهٔ اطلاعات و منابع مربوط به تولید نرم‌افزار، مهندسی نرم‌افزار، طراحی وب و مواردی از این قبیل است.
وبگاه راهنمای دادگان: سایتی که حاوی مطالب مختلفی است که به صورت منظم طبقه‌بندی شده‌است مانند راهنمای یاهو، راهنمای گوگل.
وبگاههای دریافت: مشخصاً در دانلودکردن اطلاعات مثلاً نرم‌افزارها،آهنگ ها نسخه‌های نمایشی بازی‌ها یا پس‌زمینه‌های رایانه‌ای کاربرد دارند که معمولا در کشور هایی که قانون کپی رایت را رعایت می کنند و به آن اهمیت می دهند این سایت ها غیر مجاز هستند و با آن ها برخورد قانونی می شود.ولی کشور هایی مانند ایران،سایت های دانلود بسیاری دارند.
وبگاههای استخدامی: به کارفرمایان این امکان را می‌دهند که نیازهای کاری خود را با اینترنت در اختیار کاربران بنهند. فرد جویای کار هم میتواند برگهٔ درخواست همکاری را پر کرده و یا اطلاعات شخصی خود را در اختیار کارفرما بگذارد.
وبگاه بازی: سایتی که افراد با مراجعه به آن همانند مراجعه به «زمین بازی» به بازی می‌پردازند مانند pogo.com.
وبگاههای دامنهٔ جغرافیایی: به نام‌های دامنهای اشاره دارد که مشابه نام‌های مناطق جغرافیایی هستند مانند شهرها و کشورها برای مثال Richmond.com با آدرس اینترنتی www.richmond.com نام دامنهٔ جغرافیایی ریچموند در ایالت ویرجینا است.
وبگاههای خنده و سرگرمی: حاوی لطیفه و نغز و مطالب سرگرم‌کننده هستند.
وبگاههای اطلاعاتی: نقش خبررسانی را بر عهده دارند و لزوماً با اهداف اقتصادی طراحی نشده‌اند مانند: RateMyProfessors.com و داش‌نامهٔ آزاد ویکی‌پدیا. اغلب موسسات دولتی، آموزشی و غیرانتفاعی یک وبگاه خبررسانی هم دارند.
وبگاههای جاوا اپلت: حاوی نرم‌افزار مورد نیاز برای اجرای برنامه خوب روی وب است.
وبگاههای آینه ای: نسخه معادل یک وبگاه است.
وبگاههای خبری: همانند پایگاه اینترنتی اطلاعاتی است اما تنها اخبار و تفاسیر خبری را ارایه می‌دهد.
صفحهٔ اصلی شخصی: یک فرد یا یک گروه کوچک (مانند یک خانواده) هدایتش می‌کنند و حاوی اطلاعاتی است که فرد به سلیقه‌اش روی تار جهان‌گستر قرار می‌دهد.
وبگاههای برگه: وب‌گاهی که برای کسب اطلاعات مهم و امنیتی مانند رمزهای گذر و اطلاعات مربوط به کارت‌های اعتباری طراحی شده‌است و میتواند با گمراه کردن فرد اطلاعات شخصی وی مانند کد سرپرستی امنیت اجتماعی وی یا اطلاعات کارت‌اعتباری وی را به دست آورد. (فیشینگ را ببینید).
وبگاههای سیاسی: پایگاهی اینترنتی که افراد بر روی آن دیدگاه‌های سیاسی خود را مطرح می‌کنند.
وبگاههای نمره‌دهی: سایتی که در آن افراد یک موضوع خاص را ستایش کرده و یا از آن انتقاد می‌کنند. مانند ratemycar.com، ratemygun.com، ratemypet.com، hotornot.com.
وبگاههای مرور: وب‌گاهی که در آن افراد نظرات خود را راجع به انواع محصولات و خدمات با یکدیگر مطرح می‌کنند.
وبگاههای جستجوگر: سایتی که در آن اطلاعات کلی و دروازه‌هایی برای دستیابی به اطلاعات بقیه وب‌گاهها و جستجو در وب ارایه شده‌است. نمونهٔ بارز این سایت‌ها، وبگاه گوگل و پرکاربردترین وبگاههای از این نوع، سایت یاهو است.
وبگاههای ترسناک: وب‌گاهی که حاوی تصاویر یا مطالبی ترسناک است. مانند rotten.com و ratemypoo.com.
وبگاههای شکوائیه: sucks.com یک سایت وب معروف است که در آن افراد به انتقاد از اشخاص، مکان‌ها، شرکت‌ها، دولت‌ها و سازمان‌ها می‌پردازند.
وبگاههای درگاه وب: وبگاه که دروازه یا پورتالی را به سوی بقیهٔ منابع موجود روی شبکه اینترنت یا اینترانت باز می‌کند.
ود سایت: وبگاه که در آن جزئیات یک مراسم ازدواج مانند خاطرات، تصاویر، اطلاعات مربوط به آن ارایه می‌شود.
برخی از وب‌گاهها را می‌توان در چندین طبقه‌بندی ارایه‌شده جای داد. مثلاً یک پایگاه اینترنتی تجاری میتواند ضمن ارایهٔ محصول، اسناد اطلاعاتی مختلف مانند مقالات سفید را ارایه کند. همچنین هر یک از رده‌بندی‌های ارایه‌شده دارای زیرطبقه‌بندی‌هایی نیز هستند. برای مثال، یک وب‌گاهمستهجن نوعی وبگاه تجارت الکترونیک یا سایت بازرگانی است(چرا که تلاش دارد حق عضویت خود را به کاربران بفروشد). یک وب‌گاهها طرف‌داری میتواند پایگاه اینتنتی‌ای افتخاری باشد که در آن سرپرست سامانه به یک شخصیت معروف ادای احترام می‌کند.
بسیاری از وبگاههای تجاری شکل و شمایلی شبیه دفترک (بروشور)ی wikitionary دارند و در آنها تبلیغات تجاری فراوانی وجود دارند. برخی از سایت‌ها هم وسیلهٔ ارتباطی افراد با یکدیگر از طریق گفت‌وگوی وب هستند.
وب‌گاهها دارای محدودیت‌های معماری هستند (مثلاً توان محاسباتی اختصاص یافته وبگاه محدود است). وبگاههای بسیار بزرگ مانند یاهو، مایکروسافت، گوگل کارسازهای زیادی را به خدمت می‌گیرند و به تجهیزات بارگذاری پیشرفته‌ای نیاز دارند (مانند خدمات محتوای سامانه‌های سیسکو و کلیدهای شبکه).
واژه‌گزینی
«وبگاه» واژه مصوب گروه واژه‌گزینی فرهنگستان زبان و ادب فارسی برای واژه «وب‌سایت» (Website) در زبان انگلیسی می‌باشند.
رایانه
رایانه یا کامپیوتر (به انگلیسی: computer) ماشینی است که از آن برای پردازش اطلاعات استفاده می‌شود.
نام
در زبان انگلیسی «کامپیوتر» به دستگاه خودکاری می‌گفتند که محاسبات ریاضی را انجام می‌داد. بر پایهٔ «واژه‌نامه ریشه‌یابی Barnhart Concise» واژهٔ کامپیوتر در سال ۱۶۴۶ به زبان انگلیسی وارد گردید که به معنی «شخصی که محاسبه می‌کند» بوده‌است و سپس از سال ۱۸۹۷ به ماشین‌های محاسبه مکانیکی گفته می‌شد. در هنگام جنگ جهانی دوم «کامپیوتر» به زنان نظامی انگلیسی و آمریکایی که کارشان محاسبه مسیرهای شلیک توپ‌های بزرگ جنگی به وسیله ابزار مشابهی بود، اشاره می‌کرد.
البته در اوایل دهه ۵۰ میلادی هنوز اصطلاح ماشین حساب (computing machines) برای معرفی این ماشین‌ها به‌کار می‌رفت. پس از آن عبارت کوتاه‌تر کامپیوتر (computer) به‌جای آن به‌کار گرفته شد. ورود این ماشین به ایران در اوائل دهه ۱۳۴۰ بود و در فارسی از آن زمان به آن «کامپیوتر» می‌گفتند. واژه رایانه در دو دهه اخیر در فارسی رایج شده است.
برابر این واژه در زبان‌های دیگر حتماً همان واژه زبان انگلیسی نیست. در زبان فرانسوی واژه "ordinateur"، که به معنی «سازمان‌ده» یا «ماشین مرتب‌ساز» است، به‌کار می‌رود. در اسپانیایی "ordenador" با معنایی مشابه استفاده می‌شود، همچنین در دیگر کشورهای اسپانیایی زبان computadora بصورت انگلیسی‌مآبانه‌ای ادا می‌شود. در پرتغالی واژه computador به‌کار می‌رود که از واژه computar گرفته شده و به معنای «محاسبه کردن» می‌باشد. در ایتالیایی واژه "calcolatore" که معنای ماشین حساب است بکار می‌رود که بیشتر روی ویژگی حسابگری منطقی آن تاکید دارد. در سوئدی رایانه "dator" خوانده می‌شود که از "data" (داده‌ها) برگرفته شده‌است. به فنلاندی "tietokone" خوانده می‌شود که به معنی «ماشین اطلاعات» می‌باشد. اما در زبان ایسلندی توصیف شاعرانه‌تری بکار می‌رود، «tölva» که واژه‌ای مرکب است و به معنای «زن پیشگوی شمارشگر» می‌باشد. در چینی رایانه «dian nao» یا «مغز برقی» خوانده می‌شود. در انگلیسی واژه‌ها و تعابیر گوناگونی استفاده می‌شود، به‌عنوان مثال دستگاه داده‌پرداز («data processing machine»).
معنای واژهٔ فارسی رایانه
واژهٔ رایانه از مصدر رایانیدن ساخته شده که در فارسی میانه به شکلِ rāyēnīdan و به معنای «سنجیدن، سبک و سنگین کردن، مقایسه کردن» یا «مرتّب کردن، نظم بخشیدن و سامان دادن» بوده‌است. این مصدر در زبان فارسی میانه یا همان پهلوی کاربرد فراوانی داشته و مشتق‌های زیادی نیز از آن گرفته شده بوده است. برایِ مصدر رایانیدن/ رایاندن در فرهنگ واژه دهخدا چنین آمده:
رایاندن
دَ (مص) رهنمائی نمودن به بیرون. هدایت کردن. (ناظم الاطباء).
شکلِ فارسی میانهٔ این واژه rāyēnīdan بوده و اگر می‌خواسته به فارسی نو برسد به شکل رایانیدن/ رایاندن درمی‌آمده. (بسنجید با واژه‌یِ فارسیِ میانه‌یِ āgāhēnīdan که در فارسیِ نو آگاهانیدن/ آگاهاندن شده‌است).
این واژه از ریشه‌یِ فرضیِ ایرانیِ باستانِ –radz* است که به معنایِ «مرتّب کردن» بوده. این ریشه به‌صورتِ –rad به فارسیِ باستان رسیده و به شکلِ rāy در فارسیِ میانه (پهلوی) به‌کار رفته. از این ریشه ستاک‌هایِ حالِ و واژه‌هایِ زیر در فارسیِ میانه و نو به‌کار رفته‌اند:
-ā-rādz-a*یِ ایرانیِ باستان> -ā-rāy ِ فارسی میانه که در واژه‌یِ آرایشِ فارسیِ نو دیده می‌شود.
-pati-rādz-a*یِ ایرانیِ باستان> -pē-rāy ِ فارسی میانه که در واژه‌یِ پیرایشِ فارسیِ نو دیده می‌شود؛ و
-rādz-ta*یِ ایرانیِ باستان> rāst ِ فارسی میانه که در واژه‌یِ راستِ فارسیِ نو دیده می‌شود.
این ریشه‌یِ ایرانی از ریشه‌یِ هندواروپاییِ -reĝ* به معنایِ «مرتّب کردن و نظم دادن» آمده‌است. از این ریشه در
هندی rāj-a به معنیِ «هدایت‌کننده، شاه» (یعنی کسی که نظم می‌دهد)؛
لاتینی rect-us به معنیِ «راست، مستقیم»،
فرانسه di-rect به معنیِ «راست، مستقیم»،
آلمانی richt به معنیِ «راست، مستقیم کردن» و
انگلیسی right به معنیِ «راست، مستقیم، درست»
برجای مانده‌است.
در فارسیِ نو پسوندِ -ـه (= /e/ در فارسی رسمی ایران و /a/ در فارسی رسمی افغانستان و تاجیکستان) را به ستاکِ حالِ فعل‌ها می‌چسبانند تا نامِ ابزارِ آن فعل‌ها به‌دست آید (البته با این فرمول مشتق‌های دیگری نیز ساخته می‌شود، امّا در اینجا تنها نامِ ابزار مدِّ نظر است)؛ برای نمونه از
مالـ- (یعنی ستاکِ حالِ مالیدن) + -ـه، ماله «ابزار مالیدنِ سیمان و گچِ خیس»
گیر- (یعنی ستاکِ حالِ گرفتن) + -ـه، گیره «ابزار گرفتن»
پوشـ- (یعنی ستاکِ حالِ پوشیدن) + -ـه، پوشه «ابزار پوشیدن» (خود را جایِ کاغذهایی بگذارید که پوشه را می‌پوشند!)
رسانـ- (یعنی ستاکِ حالِ رساندن) + -ـه، رسانه «ابزار رساندنِ اطّلاعات و برنامه‌هایِ دیداری و شنیداری»
حاصل می‌گردد.
در فارسیِ نو پسوندِ -ـه (= e- یا همان a-) را به ستاکِ حالِ "رایانیدن" یعنی رایانـ- چسبانده‌اند تا نامِ ابزارِ این فعل ساخته شود؛ یعنی "رایانه" به معنایِ «ابزارِ نظم بخشیدن و سازماندهی (ِ داده‌ها)» است.
سازندگان این واژه به واژه‌یِ فرانسویِ این مفهوم، یعنی ordinateurتوجّه داشته‌اند که در فرانسه از مصدرِ ordre«ترتیب و نظم دادن و سازمان بخشیدن» ساخته شده. به هرحال، معنادهیِ واژه‌یِ رایانه برایِ این دستگاه جامع‌تر و رساتر از کامپیوتر است. یادآور می‌شود که computerبه معنایِ «حسابگر» یا «مقایسه‌گر» است، حال آن‌که کارِ این دستگاه براستی فراتر از "حساب کردن" است.
تاریخچه
در گذشته دستگاه‌های مختلف مکانیکی ساده‌ای مثل خطکش محاسبه و چرتکه نیز رایانه خوانده می‌شدند. در برخی موارد از آنها به‌عنوان رایانه قیاسی نام برده می‌شود. البته لازم به ذکر است که کاربرد واژهٔ رایانه آنالوگ در علوم مختلف بیش از این است که به چرتکه و خطکش محاسبه محدود شود. به طور مثال در علوم الکترونیک، مخابرات و کنترل روشی برای محاسبه مشتق و انتگرال توابع ریاضی و معادلات دیفرانسیل توسط تقویت کننده‌های عملیاتی، مقاومت، سلف و خازن متداول است که به مجموعهٔ سیستم مداری «رایانهٔ قیاسی» (آنالوگ) گفته می‌شود. چرا که برخلاف رایانه‌های رقمی، اعداد را نه به‌صورت اعداد در پایه دو بلکه به‌صورت کمیت‌های فیزیکی متناظر با آن اعداد نمایش می‌دهند. چیزی که امروزه از آن به‌عنوان «رایانه» یاد می‌شود در گذشته به عنوان «رایانه رقمی (دیجیتال)» یاد می‌شد تا آنها را از انواع «رایانه قیاسی» جدا سازند.
به تصریح دانشنامه انگلیسی ویکی‌پدیا، بدیع‌الزمان ابوالعز بن اسماعیل بن رزاز جَزَری (درگذشتهٔ ۶۰۲ ق.) یکی از نخستین ماشین‌های اتوماتا را که جد رایانه‌های امروزین است، ساخته بوده‌است. این مهندس مکانیک مسلمان از دیاربکر در شرق آناتولی بوده‌است. رایانه یکی از دو چیز برجسته‌ای است که بشر در سدهٔ بیستم اختراع کرد. دستگاهی که بلز پاسکال در سال ۱۶۴۲ ساخت اولین تلاش در راه ساخت دستگاه‌های محاسب خودکار بود. پاسکال آن دستگاه را که پس از چرتکه دومیت ابزار ساخت بشر بود، برای یاری رساندن به پدرش ساخت. پدر وی حسابدار دولتی بود و با کمک این دستگاه می‌توانست همه اعدادشش رقمی را با هم جمع و تفریق کند.
لایبنیتز ریاضی‌دان آلمانی نیز از نخستین کسانی بود که در راه ساختن یک دستگاه خودکار محاسبه کوشش کرد. او در سال ۱۶۷۱ دستگاهی برای محاسبه ساخت که کامل شدن آن تا ۱۹۶۴ به درازا کشید. همزمان در انگلستان ساموئل مورلند در سال ۱۶۷۳ دستگاهی ساخت که جمع و تفریق و ضرب می‌کرد.
در سدهٔ هجدهم میلادی هم تلاش‌های فراوانی برای ساخت دستگاه‌های محاسب خودکار انجام شد که بیشترشان نافرجام بود. سرانجام در سال ۱۸۷۵ میلادی استیفن بالدوین نخستین دستگاه محاسب را که هر چهار عمل اصلی را انجام می‌داد، به نام خود ثبت کرد.
از جمله تلاش‌های نافرجامی که در این سده صورت گرفت، مربوط به چارلز ببیج ریاضی‌دان انگلیسی است. وی در آغاز این سده در سال ۱۸۱۰ در اندیشهٔ ساخت دستگاهی بود که بتواند بر روی اعداد بیست و شش رقمی محاسبه انجام دهد. او بیست سال از عمرش را در راه ساخت آن صرف کرد اما در پایان آن را نیمه‌کاره رها کرد تا ساخت دستگاهی دیگر که خود آن را دستگاه تحلیلی می‌نامید آغاز کند. او می‌خواست دستگاهی برنامه‌پذیر بسازد که همه عملیاتی را که می‌خواستند دستگاه برروی عددها انجام دهد، قبلا برنامه‌شان به دستگاه داده شده باشد. قرار بود عددها و درخواست عملیات برروی آنها به یاری کارت‌های سوراخدار وارد شوند. بابیچ در سال ۱۸۷۱ مرد و ساخت این دستگاه هم به پایان نرسید.
کارهای بابیچ به فراموشی سپرده شد تا این که در سال ۱۹۴۳ و در بحبوحه جنگ جهانی دوم دولت آمریکا طرحی سری برای ساخت دستگاهی را آغاز کرد که بتواند مکالمات رمزنگاری‌شدهٔ آلمانی‌ها را رمزبرداری کند. این مسئولیت را شرکت آی‌بی‌ام و دانشگاه هاروارد به عهده گرفتند که سرانجام به ساخت دستگاهی به نام ASCC در سال ۱۹۴۴ انجامید. این دستگاه پنج تنی که ۱۵ متر درازا و ۲٫۵ متر بلندی داشت، می‌توانست تا ۷۲ عدد ۲۴ رقمی را در خود نگاه دارد و با آنها کار کند. دستگاه با نوارهای سوراخدار برنامه‌ریزی می‌شد و همهٔ بخش‌های آن مکانیکی یا الکترومکانیکی بود.
تعریف داده و اطلاعات
داده به آن دسته از ورودی‌های خام گفته می‌شود که برای پردازش به رایانه ارسال می‌شوند.
به داده‌های پردازش شده اطّلاعات می‌گویند.
رایانه‌ها چگونه کار می‌کنند؟
از زمان رایانه‌های اولیه که در سال ۱۹۴۱ ساخته شده بودند تا کنون فناوری‌های دیجیتالی رشد نموده‌است، معماری فون نوِیمن یک رایانه را به چهار بخش اصلی توصیف می‌کند: واحد محاسبه و منطق (Arithmetic and Logic Unit یا ALU)، واحد کنترل یا حافظه، و ابزارهای ورودی و خروجی (که جمعا I/O نامیده می‌شود). این بخش‌ها توسط اتصالات داخلی سیمی به نام گذرگاه (bus) با یکدیگر در پیوند هستند.
حافظه
در این سامانه، حافظه بصورت متوالی شماره گذاری شده در خانه‌ها است، هرکدام محتوی بخش کوچکی از داده‌ها می‌باشند. داده‌ها ممکن است دستورالعمل‌هایی باشند که به رایانه می‌گویند که چه کاری را انجام دهد باشد. خانه ممکن است حاوی اطلاعات مورد نیاز یک دستورالعمل باشد. اندازه هر خانه، وتعداد خانه‌ها، در رایانهٔ مختلف متفاوت است، همچنین فناوری‌های بکاررفته برای اجرای حافظه نیز از رایانه‌ای به رایانه دیگر در تغییر است (از بازپخش‌کننده‌های الکترومکانیکی تا تیوپ‌ها و فنرهای پر شده از جیوه و یا ماتریس‌های ثابت مغناطیسی و در آخر ترانزیستورهای واقعی و مدار مجتمع‌ها با میلیون‌ها فیوز نیمه هادی یا MOSFETهایی با عملکردی شبیه ظرفیت خازنی روی یک تراشه تنها).
پردازش
واحد محاسبه و منطق یا ALU دستگاهی است که عملیات پایه مانند چهار عمل اصلی حساب (جمع و تفریق و ضرب و تقسیم)، عملیات منطقی (و، یا، نقیض)، عملیات قیاسی (برای مثال مقایسه دو بایت برای شرط برابری) و دستورات انتصابی برای مقدار دادن به یک متغیر را انجام می‌دهد. این واحد جائیست که «کار واقعی» در آن صورت می‌پذیرد.
البته CPUها به دو دسته کلی RISC و CISC تقسیم بندی می‌شوند. نوع اول پردازشگرهای مبتنی بر اعمال ساده هستند و نوع دوم پردازشگرهای مبتنی بر اعمال پیچیده می‌باشند. پردازشگرهای مبتنی بر اعمال پیچیده در واحد محاسبه و منطق خود دارای اعمال و دستوراتی بسیار فراتر از چهار عمل اصلی یا منطقی می‌باشند. تنوع دستورات این دسته از پردازنده‌ها تا حدی است که توضیحات آنها خود میتواند یک کتاب با قطر متوسط ایجاد کند. پردازنده‌های مبتنی بر اعمال ساده اعمال بسیار کمی را پوشش می‌دهند و در حقیقت برای برنامه‌نویسی برای این پردازنده‌ها بار نسبتاً سنگینی بر دوش برنامه‌نویس است. این پردازنده‌ها تنها حاوی ۴ عمل اصلی و اعمال منطقی ریاضی و مقایسه‌ای به علاوه چند دستور بی‌اهمیت دیگر می‌باشند. هرچند ذکر این نکته ضروری است که دستورات پیچیده نیز از ترکیب تعدادی دستور ساده تشکیل شده‌اند و برای پیاده‌سازی این دستورات در معماری‌های مختلف از پیاده‌سازی سخت‌افزاری (معماری CISC) و پیاده‌سازی نرم‌افزاری (معماری RISC) استفاده می‌شود.
(قابل ذکر است پردازنده‌های اینتل از نوع پردازنده مبتنی بر اعمال پیچیده می‌باشند.)
واحد کنترل همچنین این مطلب را که کدامین بایت از حافظه حاوی دستورالعمل فعلی اجرا شونده‌است را تعقیب می‌کند، سپس به واحد محاسبه و منطق اعلام می‌کند که کدام عمل اجرا و از حافظه دریافت شود و نتایج به بخش اختصاص داده شده از حافظه ارسال گردد. بعد از یک بار عمل، واحد کنترل به دستورالعمل بعدی ارجاع می‌کند (که معمولاً در خانه حافظه بعدی قرار دارد، مگر اینکه دستورالعمل جهش دستورالعمل بعدی باشد که به رایانه اعلام می‌کند دستورالعمل بعدی در خانه دیگر قرار گرفته‌است).
ورودی/خروجی
بخش ورودی/خروجی (I/O) این امکان را به رایانه می‌دهد تا اطلاعات را از جهان بیرون تهیه و نتایج آنها را به همان جا برگرداند. محدوده فوق العاده وسیعی از دستگاه‌های ورودی/خروجی وجود دارد، از خانواده آشنای صفحه‌کلیدها، نمایشگرها، نَرم‌دیسک گرفته تا دستگاه‌های کمی غریب مانند رایابین‌ها (webcams). (از سایر ورودی/خروجی‌ها می‌توان موشواره mouse، قلم نوری، چاپگرها (printer)، اسکنرها، انواع لوح‌های فشرده(CD, DVD) را نام برد).
چیزی که تمامی دستگاه‌های عمومی در آن اشتراک دارند این است که آنها رمزکننده اطلاعات از نوعی به نوع دیگر که بتواند مورد استفاده سیستم‌های رایانه دیجیتالی قرار گیرد، هستند. از سوی دیگر، دستگاه‌های خروجی آن اطلاعات به رمز شده را رمزگشایی می‌کنند تا کاربران آنها را دریافت نمایند. از این رو یک سیستم رایانه دیجیتالی یک نمونه از یک سامانه داده‌پردازی می‌باشد.
دستورالعمل‌ها
هر رایانه تنها دارای یک مجموعه کم تعداد از دستورالعمل‌های ساده و تعریف شده می‌باشد. از انواع پرکاربردشان می‌توان به دستورالعمل «محتوای خانه ۱۲۳ را در خانه ۴۵۶ کپی کن!»، «محتوای خانه ۶۶۶ را با محتوای خانه ۰۴۲ جمع کن، نتایج را در خانه ۰۱۳ کن!»، «اگر محتوای خانه ۹۹۹ برابر با صفر است، به دستورالعمل واقع در خانه ۳۴۵ رجوع کن!».
دستورالعمل‌ها در داخل رایانه بصورت اعداد مشخص شده‌اند - مثلاً کد دستور العمل (copy instruction) برابر ۰۰۱ میتواند باشد. مجموعه معین دستورالعمل‌های تعریف شده که توسط یک رایانه ویژه پشتیبانی می‌شود را زبان ماشین می‌نامند. در واقعیت، اشخاص معمولاً به زبان ماشین دستورالعمل نمی‌نویسند بلکه بیشتر به نوعی از انواع سطح بالای زبان‌های برنامه‌نویسی، برنامه‌نویسی می‌کنند تا سپس توسط برنامه ویژه‌ای (تفسیرگرها (interpreters) یا همگردان‌ها (compilers) به دستورالعمل ویژه ماشین تبدیل گردد. برخی زبان‌های برنامه‌نویسی از نوع بسیار شبیه و نزدیک به زبان ماشین که اسمبلر (یک زبان سطح پایین) نامیده می‌شود، استفاده می‌کنند؛ همچنین زبان‌های سطح بالای دیگری نیز مانند پرولوگ نیز از یک زبان انتزاعی و چکیده که با زبان ماشین تفاوت دارد بجای دستورالعمل‌های ویژه ماشین استفاده می‌کنند.
معماری‌ها
در رایانه‌های معاصر واحد محاسبه و منطق را به همراه واحد کنترل در یک مدار مجتمع که واحد پردازشی مرکزی (CPU) نامیده می‌شود، جمع نموده‌اند. عموما، حافظه رایانه روی یک مدار مجتمع کوچک نزدیک CPU قرار گرفته. اکثریت قاطع بخش‌های رایانه تشکیل شده‌اند از سامانه‌های فرعی (به عنوان نمونه، منبع تغذیه رایانه) و یا دستگاه‌های ورودی/خروجی.
برخی رایانه‌های بزرگ‌تر چندین CPU و واحد کنترل دارند که بصورت همزمان با یکدیگر درحال کارند. این‌گونه رایانه‌ها بیشتر برای کاربردهای پژوهشی و محاسبات علمی بکار می‌روند.
کارایی رایانه‌ها بنا به تئوری کاملاً درست است. رایانه داده‌ها و دستورالعمل‌ها را از حافظه‌اش واکشی (fetch) می‌کند. دستورالعمل‌ها اجرا می‌شوند، نتایج ذخیره می‌شوند، دستورالعمل بعدی واکشی می‌شود. این رویه تا زمانی که رایانه خاموش شود ادامه پیدا می‌کند. واحد پردازنده مرکزی در رایانه‌های شخصی امروزی مانند پردازنده‌های شرکت ای-ام-دی و شرکت اینتل از معماری موسوم به خط لوله استفاده می‌شود و در زمانی که پردازنده در حال ذخیره نتیجه یک دستور است مرحله اجرای دستور قبلی و مرحله واکشی دستور قبل از آن را آغاز می‌کند. همچنین این رایانه‌ها از سطوح مختلف حافظه نهانگاهی استفاده می‌کنند که در زمان دسترسی به حافظه اصلی صرفه‌جویی کنند.
برنامه‌ها
برنامه رایانه‌ای فهرست‌های بزرگی از دستورالعمل‌ها (احتمالاً به همراه جدول‌هائی از داده) برای اجرا روی رایانه هستند. خیلی از رایانه‌ها حاوی میلیون‌ها دستورالعمل هستند، و بسیاری از این دستورها به تکرار اجرا می‌شوند. یک رایانه شخصی نوین نوعی (درسال ۲۰۰۳) میتواند در ثانیه میان ۲ تا ۳ میلیارد دستورالعمل را پیاده نماید. رایانه‌ها این مقدار محاسبه را صرف انجام دستورالعمل‌های پیچیده نمی‌کنند. بیشتر میلیون‌ها دستورالعمل ساده را که توسط اشخاص باهوشی «برنامه نویسان» در کنار یکدیگر چیده شده‌اند را اجرا می‌کنند. برنامه‌نویسان خوب مجموعه‌هایی از دستورالعمل‌ها را توسعه می‌دهند تا یکسری از وظایف عمومی را انجام دهند (برای نمونه، رسم یک نقطه روی صفحه) و سپس آن مجموعه دستورالعمل‌ها را برای دیگر برنامه‌نویسان در دسترس قرار می‌دهند. (اگر مایلید «یک برنامه‌نویس خوب» باشید به این مطلب مراجعه نمایید.)
رایانه‌های امروزه، قادرند چندین برنامه را در آن واحد اجرا نمایند. از این قابلیت به عنوان چندکارگی (multitasking) نام برده می‌شود. در واقع، CPU یک رشته دستورالعمل‌ها را از یک برنامه اجرا می‌کند، سپس پس از یک مقطع ویژه زمانی دستورالعمل‌هایی از یک برنامه دیگر را اجرا می‌کند. این فاصله زمانی اکثرا به‌عنوان یک برش زمانی (time slice) نام برده می‌شود. این ویژگی که CPU زمان اجرا را بین برنامه‌ها تقسیم می‌کند، این توهم را بوجود می‌آورد که رایانه همزمان مشغول اجرای چند برنامه‌است. این شبیه به چگونگی نمایش فریم‌های یک فیلم است، که فریم‌ها با سرعت بالا در حال حرکت هستند و به نظر می‌رسد که صفحه ثابتی تصاویر را نمایش می‌دهد. سیستم‌عامل همان برنامه‌ای است که این اشتراک زمانی را بین برنامه‌های دیگر تعیین می‌کند.
سیستم‌عامل
کامپیوتر همیشه نیاز دارد تا برای بکار انداختنش حداقل یک برنامه روی آن در حال اجرا باشد. تحت عملکردهای عادی این برنامه همان سیستم‌عامل یا OS که مخفف واژه‌های Operating System است. سیستم یا سامانه عامل بر اساس پیشفرض‌ها تصمیم می‌گیرد که کدام برنامه برای انجام چه وظیفه‌ای اجرا شود، چه زمان، از کدام منابع (مثل حافظه، ورودی/خروجی و...) استفاده شود. همچنین سیستم‌عامل یک لایه انتزاعی بین سخت‌افزار و برنامه‌های دیگر که می‌خواهند از سخت‌افزار استفاده کنند، می‌باشد، که این امکان را به برنامه نویسان می‌دهد تا بدون اینکه جزئیات ریز هر قطعه الکترونیکی از سخت‌افزار را بدانند بتوانند برای آن قطعه برنامه‌نویسی نمایند. در گذشته یک اصطلاح متداول بود که گفته می‌شد با تمام این وجود کامپیوترها نمی‌توانند برخی از مسائل را حل کنند که به این مسائل حل نشدنی گفته می‌شود مانند مسائلی که در مسیر حلشان در حلقه بی‌نهایت می‌افتند. به همین دلیل نیاز است که با کمک روشهای خاص بطور مثال به چند بخش تقسیم نمودن مساله یا روشهای متداول دیگر از رخ دادن این خطا تا حد امکان جلوگیری نمود. از جمله سیستم عامل‌های امروزی می‌توان به مایروسافت ویندوز، مکینتاش اپل و لینوکس و بی اس دی اشاره کرد.
کاربردهای رایانه
نخستین رایانه‌های رقمی، با قیمت‌های زیاد و حجم بزرگشان، در اصل محاسبات علمی را انجام می‌دادند، انیاک یک رایانهٔ قدیمی ایالات متحده اصولاً طراحی شده تا محاسبات پرتابه‌ای توپخانه و محاسبات مربوط به جدول چگالی نوترونی را انجام دهد. (این محاسبات بین دسامبر ۱۹۴۱ تا ژانویه ۱۹۴۶ روی حجمی بالغ بر یک میلیون کارت پانچ انجام پذیرفت! که این خود طراحی و سپس تصمیم نادرست بکارگرفته شده را نشان می‌دهد) بسیاری از ابررایانه‌های امروزی صرفاً برای کارهای ویژهٔ محاسبات جنگ‌افزار هسته‌ای استفاده می‌گردد.
CSIR Mk I نیز که نخستین رایانه استرالیایی بود برای ارزیابی میزان بارندگی در کوه‌های اسنوئی (Snowy)این کشور بکاررفت، این محاسبات در چارچوب یک پروژه عظیم تولید برقابی انجام گرفت.
برخی رایانه‌ها نیز برای انجام رمزگشایی بکارگرفته می‌شد، برای مثال Colossus که در جریان جنگ جهانی دوم ساخته شد، جزو اولین کامپیوترهای برنامه‌پذیر بود (البته ماشین تورینگ کامل نبود). هرچند رایانه‌های بعدی می‌توانستند برنامه‌ریزی شوند تا شطرنج بازی کنند یا تصویر نمایش دهند و سایر کاربردها را نشان دهد.
سیاست‌مداران و شرکت‌های بزرگ نیز رایانه‌های اولیه را برای خودکارسازی بسیاری از مجموعه‌های داده و پردازش کارهایی که قبلا توسط انسان‌ها انجام می‌گرفت، بکار بستند - برای مثال، نگهداری و بروزرسانی حساب‌ها و دارایی‌ها. در موسسات پژوهشی نیز دانشمندان رشته‌های مختلف شروع به استفاده از رایانه برای مقاصدشان نمودند.
کاهش پیوسته قیمت‌های رایانه باعث شد تا سازمان‌های کوچکتر نیز بتوانند آنها را در اختیار بگیرند. بازرگانان، سازمان‌ها، و سیاست‌مداران اغلب تعداد زیادی از کامپیوترهای کوچک را برای تکمیل وظایفی که قبلا برای تکمیلشان نیاز به رایانه بزرگ (mainframe) گران‌قیمت و بزرگ بود، به کار بگیرند. مجموعه‌هایی از رایانه‌های کوچکتر در یک محل اغلب به‌عنوان خادم سر (server farm) نام برده می‌شود.
با اختراع ریزپردازنده‌ها در دههٔ ۱۹۷۰ این امکان که بتوان رایانه‌هایی بسیار ارزان قیمت را تولید نمود بوجود آمد. رایانه‌های شخصی برای انجام وظایف بسیاری محبوب گشتند، از جمله کتابداری، نوشتن و چاپ مستندات. محاسبات پیش بینی‌ها و کارهای تکراری ریاضی توسط صفحات گسترده (spreadsheet)، ارتباطات توسط پست الکترونیک، و اینترنت. حضور گسترده رایانه‌ها و سفارشی کردن آسانشان باعث شد تا در امورات بسیار دیگری بکارگرفته شوند.
در همان زمان، رایانه‌های کوچک، که معمولاً با یک برنامه ثابت ارائه می‌شدند، راهشان را بسوی کاربردهای دیگری باز می‌نمودند، کاربردهایی چون لوازم خانگی، خودروها، هواپیماها، و ابزار صنعتی. این پردازشگرهای جاسازی شده کنترل رفتارهای آن لوازم را ساده‌تر کردند، همچنین امکان انجام رفتارهای پیچیده را نیز فراهم نمودند (برای نمونه، ترمزهای ضدقفل در خودروه). با شروع قرن بیست و یکم، اغلب دستگاه‌های الکتریکی، اغلب حالت‌های انتقال نیرو، اغلب خطوط تولید کارخانه‌ها توسط رایانه‌ها کنترل می‌شوند. اکثر مهندسان پیش بینی می‌کنند که این روند همچنان به پیش برود... یکی از کارهایی که می‌توان به‌وسیله رایانه انجام داد برنامه گیرنده ماهواره‌است.
نیز تنها ۴۹۵ دلار قیمت داشت! قیمت آن کامپیوتر نیز ۳٬۰۰۵ دلار بود و IBM در آن زمان توانست ۶۷۱٬۵۳۷ دستگاه از آن را بفروشد.
انواع رایانه
رایانه‌های توکار (جاسازی شده)
رایانه‌هایی هم وجود دارند که تنها برای کاربردهایی ویژه طراحی می‌شوند. در ۲۰ سال گذشته، هرچند برخی ابزارهای خانگی که از نمونه‌های قابل ذکر آن می‌توان جعبه‌های بازی‌های ویدئویی را که بعدها در دستگاه‌های دیگری از جمله تلفن همراه، دوربین‌های ضبط ویدئویی، و PDAها و ده‌ها هزار وسیله خانگی، صنعتی، خودروسازی و تمام ابزاری که در درون آنها مدارهایی که نیازهای ماشین تورینگ را مهیا ساخته‌اند، گسترش یافت، را نام برد (اغلب این لوازم برنامه‌هایی را در خود دارند که بصورت ثابت روی ROM تراشه‌هایی که برای تغییر نیاز به تعویض دارند، نگاشته شده‌اند). این رایانه‌ها که در درون ابزارهای با کاربرد ویژه گنجانیده شده‌اند «ریزکنترل‌گرها» یا رایانه‌های توکار" (Embedded Computers) نامیده می‌شوند. بنا بر این تعریف این رایانه‌ها به عنوان ابزاری که با هدف پردازش اطّلاعات طراحی گردیده محدودیت‌هایی دارد. بیشتر می‌توان آنها را به ماشین‌هایی تشبیه کرد که در یک مجموعه بزرگ‌تر به عنوان یک بخش حضور دارند مانند دستگاه‌های تلفن، ماکروفرها و یا هواپیما که این رایانه‌ها بدون تغییری فیزیکی به دست کاربر می‌توانند برای هدف‌های گونه‌گونی به کارگرفته شوند.
رایانه‌های شخصی
اشخاصی که با انواع دیگری از رایانه‌ها ناآشنا هستند از عبارت رایانه برای رجوع به نوع خاصی استفاده می‌کنند که رایانه شخصی (PC) نامیده می‌شوند. رایانه‌ای است که از اجزای الکترونیکی میکرو (ریز) تشکیل شده که جزو کوچک‌ترین و ارزان‌ترین رایانه‌ها به شمار می‌روند و کاربردهای خانگی و اداری دارند. شرکت آی‌بی‌ام رایانه شخصی را در سال ۱۹۸۱ میلادی به جهان معرفی کرد.
نخستین رایانه آی‌بی‌ام از برخی از ماشین حساب‌های امروزی نیز ضعیف‌تر است ولی در آن زمان شگفت انگیز بود. رایانه شخصی سی سال پیش دارای حافظه ROM با ظرفیت 40K و حافظه RAM با ظرفیت 64K بود. البته کاربر می‌توانست حافظه RAM را تا 256K افزایش دهد. قیمت هر ماژول 64K حافظه والانیوز
سرمایه‌گذاری
صنعت رایانه همواره صنعتی رو به رشد، چه در حوزهٔ سخت‌افزارى و چه در حوزهٔ نرم‌افزارى بوده است، این صنعت پیوسته مورد توجه سرمایه گذاران بوده و سرمایه‌ها را به خود جذب کرده است. آیندهٔ روشن این فنّاوری همواره سرمایه داران را ترغیب می‌کند تا روی این صنعت سرمایه‌گذاری کنند.
تاریخ سخت‌افزار رایانه
رایانه یکی از دو چیز برجسته‌ای است که بشر در سدهٔ بیستم اختراع کرد. دستگاهی که بلز پاسکال در سال ۱۶۴۲ ساخت، اولین تلاش در راه ساخت دستگاه‌های محاسب خودکار بود. تا کنون پنج نسل از رایانه‌ها ساخته و عرضه شدند.کامپیوترهای الکترونیکی و کامپیوترهای مکانیکی اولیه به این خاطر نام گرفتند که کارهایی را که قبلاً انسان‌های کامپوتر اختصاص داشت انجام می‌دادند .کامپیوتر اصالتاً یک عنوان شغلی بود و به کسانی گفته می‌شد که کارشان این بود که محاسبات برای چیزهایی مانند فهرست‌های کشتیرانی و جداول جزر و مد و موقعیت‌های نجومی نیاز بودند.تصور کنید که شما ساعتی پس از ساعتی و روزی پس از روزی هیچ کاری جز محاسبه کردن‌های بی شمار را انجام نمی‌دادید . و حتی در بهترین روز هایتان شما نمی‌توانستید جواب‌ها را خیلی تند ارائه دهید . بنا براین مخترعین صدها سال به جستجو پرداختند تا راهی برای مکانیزه شدن پیدا کنند . به این معنی که دستگاهی اختراع کنند تا این کار را انجام دهد .به دنبال انسان‌های کامپیوتر نوعی کامپیوتر عملگر آمد .
قدیمی ترین سخت افزار درست
دستگاه به کمک محاسبات، عمدتاً با استفاده از یک به یک مکاتبه با انگشتان دست برای هزاران سال مورد استفاده قرار گرفته است. اولین دستگاه شمارش احتمالاً به شکل شمارش چوب بوده اند.
بعد از نگهداری سوابق کمک در سراسر هلال حاصلخیز شامل محاسبه (حوزه های خاک رس، مخروط و غیره) که تعدادی از موارد، احتمالاً دام و دانه، مهرو موم شده در ظروف تو خالی پخته نشده خاک رس نشان داده شده است. استفاده از شمارش میله هایک نمونه است. چرتکه اولیه برای کارهای ریاضی مورد استفاده قرار گرفت. چیزی که ما آن را چرتکه ی روم می نامیم در بابل زودتر از ۲۴۰۰ سال قبل از میلاد مورد استفاده قرار گرفت. از آن زمان، بسیاری از اشکال دیگر تخته حساب و یا جداول ابداع شده است. در یک قرون وسطی اروپا خانه شمارش، یک پارچه شطرنجی میتواند بر روی یک جدول قرار داده شده است و استفاده از نشانگر در اطراف آن با توجه به قوانین خاص نقل مکان کرد، به عنوان کمکی برای محاسبه مبالغ از پول است.
چرتکه
چرتکه که یک کمک رسان اولیه برای محاسبات ریاضی بود تنها خصوصیت آن این بود که به حافظه افراد برای انجام محاسبات کمک می‌کرد . یک چرتکه اندازه ماهر میتواند عملیات جمع و تفریق را با سرعتی برابر با دست جمع و تفریق می‌کند انجام دهد. قدیمی‌ترین چرتکه‌ای که باقی مانده‌است مربوط به ۳۰۰ سال قبل از میلاد است که به وسیله یک امپراطوری در جنوب غرب آسیا استفاده می‌شده .
چرتکه‌های مدرن از حلقه‌هایی درست شده‌اند که روی میله‌ها می‌لغزند در یک چرتکه خیلی پیشرفته ۵ حلقه پایینی در هر میله نشانگر ۵ انگشت دست است و ۲ حلقه بالایی نشانگر ۲ دست است .
خط کش محاسبه
پیش از ۱۶۱۷ یک اسکاتلندی به نام جان نپر٬ لگاریتم را اختراع کرد. که این اختراع با عنوان تکنولوژی باعث شده که غرب، مورد توجه مردم دنیا قرار گیرد. این عنصر جادویی لگاریتم هر عملوند بود که عموماً از یک فهرست کنده کاری شده گرفته شده بود. اما نپر به آن یک اختیار دیگر اضافه کرد چیزی که ارزشهای لگاریتم که بر روی عاجها کنده کاری شده بودند امروزه استخوان‌های پنر نامیده می‌شوند.
اختراع نپر مخترعان را مستقیماً به سوی اختراع خط کش محاسبه راهنمایی کرد که اولین بار در سال ۱۶۲۳ در انگلستان ساخته شد و تا دهه ۱۹۶۰ به وسیله مهندسین اخترشناسی برای برنامه فرود آپولو و انسان‌ها به روی ماه استفاده شد.
ماشین محاسبه
لئوناردو داوینچی (۱۵۱۹-۱۴۵۷) طرحی از ماشین محاسبه چرخ دنده دار کشید که ظاهراً هیچ گاه آن را نساخت. اولین ماشین محاسبه چرخ دنده دار که واقعاً ساخته شد احتمالاً در ساعت محاسبه گر بود که به نام مخترعش ویلیام چیکارد نام گرفت. این وسیله تبلیغ زیادی به همراه نداشت چرا که چیکارد خیلی زود پس از آن در اثر طاعون درگذشت.
دستگاه پاسکالین
در سال ۱۶۴۲ بیلز پاسکال در سن ۱۹ سالگی پاسکالین را به عنوان یک کمک رسان برای پدرش که یک جمع اورنده مالیات بود اختراع کرد.
پاسکال ۵۰ عدد از این دستگاه‌های چرخدنده‌ای را ساخت ماشین حسابی تک کاره که فقط می‌تواست جمع کند. ولی به خاطر قیمت زیاد ان واینکه این دستگاه واقعاً دقیق نبود ( چون در ان زمان ساخت چرخ دنده‌ها با دقت لازم مقدور نبود ) نتوانست خیلی به فروش برسد. سپس تا جایی ترقی کرد که در حال حاضر دانشبرد ماشین‌ها دیجیتال شدند بخش کیلومتر شمار و سرعت سنج ماشین‌های امروزی از دستگاهی بسیار شبیه به پاسکالین استفاده می‌کنند. پاسکال یک بچه نابغه بود او در سن ۱۲ سالگی در حال انجام ازمایش مدل موقعیت‌های ۳ ثانیه‌ای اقلیدس در کف اشپزخانه دیده شده بود .
پاسکال ادامه داد و اختراع‌های زیاد دیگری مانند اختراع قطریه احتمال و منگنه آبی و سرنج را انجام داد. عکس زیر نشان دهنده یک ورزن ۸ رقمی از پاسکالین ودو صحنه از ورزن ۶ رقمی پاسکالین است.
محاسبه گر پله دزد
تنها چند سال پس از پاسکال گات فراید ویلهم لیبنیز ( همکار نیوتون ) ساختن ماشین حساب چهار کاره ( جمع و تفریق وضرب و تقسیم ) را مدیریت کرد . که محاسبه گر پله‌ای نامیده شد . چون این دستگاه بجای چرخ دنده از طبل‌های شیار دار دارای ۱۰ شیار که به ترتیب در پیرامون این طبل‌ها چیده شده بودنداستفاده می‌کرد . همچنین این محاسبه گرپله‌ای از سیستم عدد ده دهی ( هر طبل ۱۰ شیار داشت ) استفاده کرد.
لیبنیز اولین کسی بود که از استفاده از سیستم باینری اعداد طرف داری کرد. که پایه واساس بهره برداری از کامپیوترهای مدرن است .لیبنیز به عنوان یکی از بزرگترین فیلسوف‌ها شناخته شد ولی او در تنهایی و فقر از دنیا رفت .
کارت‌های منگنه
در سال ۱۸۰۱ جوزف ماری جکوارد فرانسوی یک دستگاه بافندگی قوی را اختراع کرد که توانست بافندگی‌اش ( و تزئین روی پارچه روی یک الگو به طور اتوماتیک ) را بنیان گذاری کند. این دستگاه از روی کارت‌های چوبی منگنهای که در یک ردیف طولانی به وسیله یک طناب به هم کمک می‌کردند می‌خواند.
نسل‌های این کارت‌های منگنهای از قبل از این نیز استفاده می‌شده‌اند.تکنولوزی جکوارد یک عطیه و نعمت راستین برای کارخانه داران بود اما خیلی از کار کنان کارخانه‌ها را بیکار می‌کرد و جمعیت انبوه مردم عصبانی کار خانه‌های جکوارد را بر شکست کرد وحتی یک نفر هم به او حمله کرد.
تاریخ پر از مثال‌هایی از آشوب‌های کارگران به دنبال ابداع یک تکنولوزی است . ولی بیشتر مطالعات این را نشان می‌دهد که در همه جا تکنولوزی در حقیقت تعداد شغل‌ها را افزایش داده‌است .
ماشین محاسبه گر بخاری
در سال ۱۸۲۲ یک ریاضی دان انگلیسی چالز پاپیج ماشین محاسبه گر بخاری را پیشنهاد کرد . این ماشین به اندازه یک اتاق بود که ان را موتور متفاوت نامید.این ماشین قادر به محاسبه فهرست‌هایی از اعداد بود مانند جداول لگاریتمی .او سر مایه و بودجه دولتی را برای این پروزه به خاطر اهمیت جداول عددی در کشتی رانی در اقیانوس که به وسیله ان تجارت ابی ونیز نیروی دریایی نظامیشان را ترقی می‌دادند جذب کرد .دولت انگلیس برنامه ریزی کرده بود که بزرگترین امپراطوری جهان شود اما در آن زمان دولت انگلستان در حال چاپ یک سری ۷ جلدی جداول کشتیرانی به همراه یک جلد کتاب تصحیحات بود که نشان می‌داد این سری کتاب بالغ بر ۱۰۰۰ اشتباه عددی داشت .این ارزو می‌رفت که ماشین بابیج بتواند اشتباهات به این گونه را رفع کند .اما ساخت دستگاه «ماشین متفاوت بابیج» ثابت کرد بسیار سخت است . واین پروزه به زودی تبدیل به گرانترین پروزهٔ بودجه‌ای دولت تا آن زمان در تاریخ انگلستان شد .ده سال بعد کامل کردن این دستگاه غیر ممکن شد.
موتور تحلیلی
بابیج دلسرد نبود و با وجود این سراغ فکر بعدیش رفت . چیزیکه او آن را موتور تحلیلی نامید . این وسیله به اندازه یک خانه بزرگ بود و به اندازهٔ ۶ اسب بخار قدرت داشت . که چون این دستگاه به خاطر تکنولوزی کارت‌های منگنهٔ جکوارد قابل برنامه ریزی بود هدف کلی تری داشت .
اما این بابیج بود که پرش خردمندادهٔ مهمی را مربوط به کارت‌های منگنه کرده بود . در دستگاه بافندگی جکوارد بودن یا نبودن هر سوراخ در کارت به یک نخ اجازه می‌داد که بگذرد ویا اینکه متوقف شود.بابیج فهمید که الگوی حفره‌ها میتواند برای نشان دادن یک ایده انتزاعی استفاده شود . بابیج فهمید که نیازی ندارد که یک مسئله به خودی خود به طور فیزیکی از سوراخ‌ها عبور کند. ازاین گذشته بابیج دریافت که کارت‌های منگنه می‌توانند به عنوان دستگاه ذخیره به کار روند و اعداد محاسبه شده را برای محاسبات بعدی نگه دارند. بابیج به خاطر ربط این دستگاه به دستگاه جکوارد نام دو قسمت مهم از دستگاهش را میل واستور گذاشت. چون هر دو کلمه در صنعت بافندگی استفاده می‌شد.
استور جایی بود که اعداد نگه داری می‌شدند و میل جایی بود که آنها به منظور رسیدن به نتایج تازه ترکیب می‌شوند.
در کامپیوترهای مدرن استور واحد حافظه نامیده می‌شود وبه میل واحدپردازش مرکزی می‌گویند .موتور تحلیلی دارای کلید تابعی بود که کامپیوترها را از ماشین‌های حساب متمایز می‌کرد . ( جملهٔ شرطی ) یک جملهٔ شرطی اجازه می‌داد که برنامه نتایج مختلفی را در یک زمان واحد به دست آورد . بر اساس جملهٔ شرطی مسیر بر نامه مشخص می‌شد .
هلدریت دسک
موفقیت بعدی در آمریکا رخ داد .دولت آمریکا مجبور بود هر ۱۰ سال یک بار اماری از تمامی ارای شهروندان آمریکایی برای تعیین نمایندگان مجلس بگیرد . واین کار بسیار به طول می‌انجامید برای همین مجلس جایزه‌ای برای مخترعی که بتواند برای انتخابات سال ۱۸۹۰ دستگاهی اختراع کند قرار داد . که این فرد کسی نبود جز هرمن هلدریت کسی که به طور موفقیت امیزی کارت‌های منگنهای جکوارد را برای شمارش آرا به کار گرفت .
اختراع او به عنوان هلریت دسک شناخته شد که شامل یک کارت خوان بود که سوراخ‌های داخل کارت را درک می‌کرد . ویک دنده دستگاهی را که می‌توانست بخواند می‌چرخواند ویک شمارش گر نتایج را نشان می‌داد .تکنیک هلدریت موفق بود و انتخابات خیلی زود تر از سالهای قبل انجام گرفت .
IBM
هلدریت یک شرکت بنا کرد که بعد از مدتی به یک شرکت تجاری بین‌المللی تبدیل شد که امروزه ما ان را به نام ای بی ام می‌شناسیم.
ای بی ام به سرعت رشد کرد و کارت‌های منگنه همه جا را فرا گرفتند. امروزه کارت‌های منگنه اطلاعات مشخصی از قبیل نام شما وادرس شما و به عنوان مثال مصرف گاز شما را ذخیره می‌کنند وسپس از این طریق قبض شما محاسبه و برایتان فرستاده خواهد شد.البته امروزه هکرهایی هستند که با هک کردن این کارت‌ها مبالغ مصرفی خود را کاهش می‌دهند.
ماشین شمارشگر هلدریت اولین ماشینی بود که بر روی جلد مجله‌ای تا به ان زمان به چاپ رسیده بود . آی بی ام ماشین حساب‌هایش را برای فروش به شرکت‌های تجاری همراه با حساب داری مالی و حسابداری اموال پیشرفت داد. یک خصوصیت در قالب دو ویزگی حسابداری مالی وحسابداری اموالی . اما ارتش آمریکا به یک حسابگر بهینه برای انجام محاسبات علمی نیاز داشت . در جنگ جهانی دوم آمریکا ناوهای جنگی ای داشت که به سختی فشنگ‌ها و گلوله‌هایی به وزن برابر با یک ماشین کوچک را تا ۲۵ مایل می‌کشید .
فیزیک دانان باید معادله‌ای می‌نوشتند که بیان کند چگونه شرایط جوی و باد و جاذبه و سرعت اولیه وغیره می‌توانند مسیر گلوله‌ها را تعیین کنند . اما حل چنین معادله‌ای بسیار سخت بود . این‌ها کارهایی بود که توسط کامپیوترهای بشری انجام شد و نتایج انها در دفتر چه راهنمای نظامی منتشر می‌شد.
اولین ویروس
یکی از بر نامه نویسان مارک۱ یک زن بود به نام گریس هاپر . این زن اولین ویروس کامپیوتر به نام باگ را پیدا کرد . یک حشره مرده که در دستگاه افتاده بود و بال‌هایش مانع خواندن روزنه‌ها می‌شد .
باگ برای نشان دادن نقصی در سیستم بکار می‌رود از آن زمان این کلمه سال ۱۹۵۳ گریس هاپر اولین زبان پیشرفته به نام فلو ماتیک را اختراع کرد، شناخته شد . زبان‌های سطح بالا به منظور راحت تر فهمیدن انسان‌ها ساخته شد . چنان که زبان باینری برای کامپیوتر قابل فهم تر بود که بعدها به نام کوبول اما یک زبان برنامه نویسی پیشرفته بدون یک برنامهٔ مترجم ارزشی نداشت . تا زبان سطح بالا را به زبان باینری (یا زبان ماشین ) ترجمه کند که هاپر اولین مترجم یا کامپایلر را هم ساخت . این زن تا سن ۷۹ سالگی در زمینه کامپیوتر و برنامه نویسی فعال بود .
رایانه‌های نسل اول
در سال ۱۹۳۸٬ جان وینسنت آتاناسف استاد فیزیک و ریاضیات دانشگاه ایالتی آیووا در آمریکا به فکر ساختن اولین رایانه الکترونیکی یک منظوره افتاد. او با همکاری دستیارش و دانشجوی فارغ‌التحصیلش کلیفرد بری، با استفاده از لامپ خلاء شروع به ساختن رایانهٔ مزبور کرد و آن را کامپیوتر آتاناسف‌بری یا ABC نامید که می‌توانست ۲۹ معادلهٔ چند مجهولی را با ۲۹ مجهول حل کند . این اولین ماشینی بود که توانست داده‌ها را به عنوان بار الکتریکی در خازن ذخیره کند . کاری که امروزه کامپیوترها برای ذخیره اطلاعاتشان در حافظه اصلی می‌کنند . اما این دستگاه قابل برنامه ریزی نبود وطراحی انها تنها مناسب برای یک نوع از مشکلات ریاضی (معادلات چند مجهولی ) بود . ولی به خاطر درگیری ارتش آمریکا در جنگ جهانی دوم و لزوم پیوستن آناتاسف به ارتش همکاری او با ارتش آمریکا، ساخت این رایانه عملی نشد و ساخت آن ادامه نیافت.متأسفانه مخترعینش هیچ تلاشی برای نگه داری آن نکردند و سرانجام این دستگاه رها شده و به وسیله کسانی که به داخل اتاق آمده بودند غارت شد .
یکی دیگر از کسانی که در زمینهٔ کامپیوترهای مدرن کار کردکلوسوس بود که در طول جنگ جهانی دوم به کمک دولت بریتانیا به هدف شکستن کدهای پنهانی آلمانیان دستگاهی ساخت .
در حقیقت انگلستان جهان را به سوی ساخت و طراحی ماشین‌های الکترونیکی هدایت کرد که برای شکستن رمزها اختصاص یافته بود و معمولاً قادر به خواندن امواج رادیویی کد دار‌المانی‌ها بود .کامپیوتر هاروارد مارک ۱ اتانا سوف بری و کلوساس انگلیسی سهم عمده‌ای در این صنعت دارا بودند ولی پیش گامان آمریکایی و انگلستانی هنوز بر سر اینکه چه کسی اول بود بحث می‌کردند. اما زود تر از ان زیوس رشته کامپیوترهایی برای اهداف عمومی در نازی آلمان ساخته بود در حقیقت زد ۱ اولین بود چرا که در بین سالهای ۱۹۳۶ و۱۹۳۸ ساخته شده بود.
سومین ماشین زیوس که به زد ۳ معروف است درسال ۱۹۴۱ ساخته شد، که احتمالاً اولین کامپیوتر دیجیتال چند منظوره قابل برنامه ریزی عملی بود . یعنی به وسیله نرم‌افزار کنترل می‌شود .زد ۳ به وسیله هجوم بمباران پیوسته خراب شد . زد ۱ و زد۲ هم به همان سر نوشت دچار شدند و تنها زد ۴ باقی ماند زیرا زیوس ان را داخل واگنی گذاشت و روانه کوهستان کرد.
در سال ۱۹۴۳ فیزیکدانی به نام جان ماکلی با همکاری جی پرسیر اکرت که مهندس برق بود، شروع به ساختن اولین رایانه الکترونیکی همه منظوره نمود. این رایانه که در ساخت آن افزون بر اجزاء الکترومکانیکی، از هجده هزار لامپ خلا استفاده شده بود بنام انیاک نامگذاری شد و در سال ۱۹۴۶ میلادی آماده نصب و راه‌اندازی گردید و در زمان خود پیچیده‌ترین دستگاه الکترونیکی جهان بود. این رایانه قادر به انجام سیصد عمل ضرب در هر ثانیه بود و به مدت ۹ سال مورد استفاده ارتش آمریکا قرار گرفت.
یکی از موفقیت‌های کامپیوتر هاروارد ( مارک ۱ ) بود که به طور شریکی بین هاروارد و ای بی ام در سال ۱۹۴۴ ساخته شد . این اولین کامپیوتر قابل بر نامه ریزی دیجیتال که در آمریکا ساخته شد، بود .ولی آن به طور کامل الکترونیکی نبود . در عوض این دستگاه بدون سوئیج و کلاج و میله و دستگاه تقویت و غیره ساخته شده بود .وزن ماشین ۵ تن بود و در آن ۵۰۰ مایل سیم جا داده شده بود . آن دارای طول ۸ فیت ودرازی ۵۱ فیت بود .مارک ۱ به مدت به مدت ۱۵ سال بدون توقف کار کرد و به شکل یک اتاق بافندگی شبیه بود .
مارک ۱ عملیات را روی اعدادی انجام می‌داد که ۲۳ رقم عرض داشتند . او می‌توانست ۲تا از این اعداد را جمع یا تفریق کند در زمانی برابر سه دهم ثانیه یا انها را ضرب کند در حدود ۴ ثانیه و تقسیم کند در ۱۰ ثانیه ۴۵ سال بعد کامپیوترها می‌توانستند عملیات جمع را در یک بیلیونیم ثانیه انجام دهند.
اگر چه مارک ۱ سه بخش مساوی از میلیون‌ها اجزا داشت ولی تنها می‌توانست ۷۲ عدد را ذخیره کنند . و ۱۰میلیون عدد دیگر را در هارد دیسک. و سرعت نمایش این اطلاعات بسیار بسیار بالا است . برای همین سرعت بالاست که کامپیوترها ی الکترونیکی قاتل دستگاه‌های مکانیکی به حساب می‌ایند .هاروارد ایکن یکی از مدیران طراحی مارک ۱ در نامهٔ فکاهی خود نوشت تا سال ۱۹۴۷شش کامپیوتر الکترونیکی برای انجام محاسبات تمام آمریکا کافی است . برای همین ای بی ام شروع به تحقیق کرد که ایا می‌شود این دستگاه را به یک شکل استا ندارد درآورد چرا که تا آن زمان تنها دولت و ارتش آمریکا توان پرداخت چنین هزینه‌ای را داشتند . البته نظریه ایکن زیاد هم بد نبود جرا که او از انقلاب میکرو کامپیوترها در سال ۱۹۵۹ بی خبر بود .
اپل ۱ که با عنوان «خودتان انجام دهید» بدون ظاهری زیبا فروخته شد . کامپیوترها به صورت شگفت انگیزی گران بودند چرا که در آن نیاز به اسمبلی دستی زیادی بود .
در سال ۱۹۴۵ نابغه ریاضی جان فون نویمان طی مقاله‌ای استفاده از سیستم اعداد دودویی (Binary) در ساختمان رایانه و نظریه انباشت برنامه در حافظه رایانه را مطرح کرد و بر این اساس ساخت رایانه رقمی الکترونیکی همه منظوره‌ای را پیشنهاد نمود و آن را ادواک نامید. این دستگاه رایانه‌ای با توانایی ذخیره داخلی برنامه‌ها و سرعت بالای الکترونیکی بود. فن نویمان را اغلب به‌عنوان بنیانگذار ذخیره‌سازی برنامه‌ها می‌شناسند.
ساخت این رایانه در سال ۱۹۴۶ شروع شده بود و تا اواخر سال ۱۹۵۰ به تاخیر افتاد. با نگرش به اینکه در طراحی و ساخت رایانه‌های مدرن از نظریه‌های نویمان بهره گرفته می‌شود، لذا وی را پدر کامپیوتر می‌خوانند.
در سال ۱۹۴۷ موریس ویلکس استاد دانشگاه کمبریج انگلیس شروع به ساخت اولین رایانه رقمی الکترونیکی حاوی برنامه‌های ذخیره شده نمود و آن را ادساک نامید. ساخت این رایانه در سال ۱۹۴۹ به پایان رسید و آماده نصب و بهره‌برداری گردید.
در سال ۱۹۵۰ اولین رایانه دارای برنامه ذخیره شده ساخت آمریکا به نام سیک در سازمان ملی استانداردها در واشنگتن نصب گردید و بیش از ده سال مورد استفاده قرار گرفت. در فاصله سالهای ۱۹۵۱ تا ۱۹۵۷ نیز شرکت‌های رایانه‌ای آی بی ام و یونیواک رایانه‌های الکترونیکی گوناگونی ساخته و عرضه کردند.
در رایانه‌های نسل اول از ویژگی دو حالته بودن لامپ خلا که وسیله‌ای الکترونیکی است و میتواند خاموش یا روشن باشد بهره گرفته شد و در اغلب آنها لامپ خلا در قسمت محاسبه و منطق بکار رفته بود. رایانه‌های نسل اول دارای حجم زیادی بودند و میزان حافظه، سرعت و دقت در آنها کم بود و به انگیزه استفاده از لامپ خلا و ایجاد گرمای زیاد، استفاده از آنها به چند ساعت در روز محدود بود.
رایانه‌های نسل دوم
در رایانه‌های نسل دوم ترانزیستور جایگزین لامپ خلا گردید. ترانزیستور چند برابر کوچکتر از لامپ خلا بود و تاثیر زیادی بر روی سرعت محاسبات رایانه داشت. ظرفیت حافظه در رایانه‌های نسل دوم در قیاس با رایانه‌های نسل اول دارای ظرفیت حافظه بیشتر و سریعتر، کوچکتر و قابل اطمینان‌تر بودند.
در فاصله زمانی سالهای ۱۹۵۸ تا ۱۹۶۴ توسط شرکت‌های کامپیوتری ان‌سی‌آر٬ ای‌بی‌ام و سی‌دی‌سی رایانه‌های مختلف الکترونیک ساخته شدند و عرضه شدند و در سال ۱۹۶۳ اولین مینی رایانه بنام پی‌دی‌وی ۸ توسط شرکت دک معرفی گردید.
انقلاب میکروالکترونیک‌ها باعث شد مدارهای مجتمع که به اندازهٔ ناخن انگشت شست شما باشند جای آن سیم کشی‌های دستی را بگیرد.
اولین سود مدارهای مجتمع ترانزیستورها نیستند بلکه کوچکی آنها هست چرا که ترانزیستورها فایدهٔ تعدادی آنها است و بیشتر از میلیون‌ها ترانزیستور میتواند تولید شود و به فرایندهای ماشینی دستگاه مرتبط شود تمام عناصر بر روی یک مدار مجتمع ساخته شده‌اند همزمان در طریق شماره کوچک (شاید ۱۲) از پوشانه‌های بصری که هندسهٔ هر لایه را تعریف می‌کند. این‌ها سرعت پردازش و ساختن کامپیوترها را افزایش می‌دهد واز این جهت هزینهٔ آنها هم کاسته شد همان گونه که دستگاه چاپ یوهانس گوتنبرگ ساختن کتاب‌هایش را سرعت داد و بدین وسیله آنها را برای عموم قابل خرید کرد
کامپیوتر ای بی ام استرچ سال ۱۹۵۹ درازای ۳۳ فوتی را برای نگاه داشتن ۱۵۰۰۰۰ ترانزیستور داخلش را لازم داشت . این ترانزیستورها به طور شگفت انگیزی کوچک تر از لامپ‌های خلا هستند . اما آنها عناصر منحصر به فردی بودند که نیاز به اسمبلی منحصر به فردی داشت در اوایل دهه ۱۹۸۰ این ترانزیستورهای زیاد توانست به طور هم زمان بر روی یک مدار مجتمع ساخته شود امروزه کامپیوترهای پنتیوم ۴ شامل ۴۲۰۰۰۰۰۰ ترانزیستور برروی یک مدار مجتمع به اندازهٔ یک ناخن شست است .
رایانه‌های نسل سوم
برای ساختن کامپیوترهای سریعتر و قویتر کوشش‌ها همچنان ادامه داشت تا در اوایل ۱۹۶۰ اولین کامپیوتر نسل سوم (Third Generation) به بازار عرضه شد. این کامپیوتر از سری IBM ۳۶۰ بود که برای ساختن آن ۵ میلیارد دلار سرمایه گذاری شد که بزرگترین پروژه مالی بخش خصوصی تا آن تاریخ به شمار می‌رفت.این کامپیوتر که مدل‌های گوناگونی از نظر ظرفیت و سرعت کار داشت، در هر دو امور تجاری و علمی قابل استفاده بود.
جدیدترین تحول در تکامل کامپیوترها، ساختن وسایل ضبط اطلاعات با قابلیت دسترسی مستقیم (Direct Access Device) در این نسل بود.به این ترتیب کاربران توانستند به هر یک از اجزا اطلاعات ذخیره شده در یک مجموعه عظیم اطلاعاتی، در کسری از ثانیه دسترسی پیدا کنند.علاوه بر آن در این نسل از کامپیوترها، سعی شده که قطعات مدارها را هرچه کوچکتر و با حجم کمتر بسازند و بدین ترتیب مدارهای مجتمع (Integrated Circuits(IC)) به وجود آمدند.ویژگی دیگر رایانه‌های نسل سوم امکان استفاده همزمان چندین کاربر از یک رایانه بود. این رایانه‌ها بر خلاف نسل قبلی که فقط در یکی از دو حیط علمی و غیرعلمی توانایی کار داشتند، توانایی کار در هر دو محیط را دارا بودند.
سرعت عملیان در رایانه‌های نسل سوم بسیار افزایش یافت. عملیات حسابی و منطقی در این رایانه‌ها در مایکرو ثانیه(یک میلیونیم ثانیه) و حتی نانو ثانیه (یک بیلیونیم ثانیه) انجام می‌شد. در ایران، از زمان ارایه کامپیوترهای نسل سوم کاربرد کامپیوتر به سرعت توسعه یافت و مؤسسات مختلف تعدادی از آنها را نصب کردند.
بارزترین ویژگی رایانه‌های نسل سوم استفاده از مدارهای مجتمع یا آی سی در قسمت‌های مختلف ساختمان رایانه بود. این مدارها که از حدود ۱۰۰ عنصر منطقی تشکیل شده بود و در هر عنصر منطقی حدود ۱۰ عنصر الکترونیکی نظیر ترانزیستور و دیود بکار رفته بود، به روش خاصی در سطحی به اندازه یک سانتیمتر مربع تجمع پیدا می‌کردند و بدین لحاظ اندازه و حجم رایانه‌های نسل سوم در برابر با رایانه‌های نسل دوم کاهش یافتند. ظرفیت حافظه در رایانه‌های نسل سوم به چندین برابر قبل افزایش یافت.
در فاصله زمانی سالهای ۱۹۶۴ تا ۱۹۷۱ شرکت‌های از قبیل آی‌بی‌ام٬ جنرال الکتریک٬ باروز٬ یونیواک٬ آرسی‌ای، ان‌سی‌آر، سی‌دی‌سی٬ هانیول و تعداد زیادی از شرکت‌های کوچکتر ارائه گردید. بویژه شرکت دک با تولید مینی رایانه‌های پی‌دی‌پی ۱۰ و پی‌دی‌پی ۱۱ راه را برای پیشرفت سریع پدیده مینی رایانه‌ها باز کرد و هزاران مینی رایانه به بازار عرضه کرد.
رایانه‌های نسل چهارم
در ساختمان رایانه‌های نسل چهارم از مدارهای مجتمع الکترونیکی با تراکم متوسط و زیاد که حاوی هزارها تا صدها هزار عنصر الکترونیکی بودند و بر روی یک تراشه مربع یا مستطیل شکل از جنس سیلیکان به سطح یک سانتیمتر مربع قرار گرفته بودند استفاده می‌گردید. سرعت عمل و ظرفیت حافظه رایانه‌های نسل پنجم به نسبت نسل قبلی افزایش زیادی داشت. توانایی قرار دادن مدارهای مجتمع الکترونیکی زیادی بر روی یک سطح بسیار کوچک سبب پیدایش ریزپردازنده در آغاز این دوره گردید که می‌توانست بر روی یک سطح یک تراشه قرار بگیرد. ریز پردازنده دارای کلیه مدارهای مورد نیاز جهت عملیات حسابی، منطقی و کنترلی بود و با افزودن تعدادی تراشه جهت حافظه و سایر مدارهای مکمل به آن یک پردازشگر کامل بوجود آمد و در نتیجه ریز رایانه پا به عرصه وجود گذاشت.
با معرفی اولین ریزپردازنده به نام ۴۰۰۴ در سال ۱۹۷۱ توسط شرکت اینتل و عرضه ریزوردازنده ۸ بیتی ۸۰۸ در اواخر همان سال و ریزپردازنده ۸۰۸۰ در سال ۱۹۷۴ توسط همان شرکت، زمینه کاری جهت ساختن رایانه‌های شخصی (PC) فراهم گردید. با معرفی ریز رایانه سلب ۸-اینچ در سال ۱۹۷۲ توسط شرکت سلبی و ریز رایانه التایر ۸۸۰ در سال ۱۹۷۵ توسط شرکت میتس و ساخت ریزپردازنده‌های مختلف توسط شرکت‌های اینتل٬ زیلاک٬ موتورولا و ام‌اُ‌اس تکنالوژی، فرایند ساخت و معرفی ریزرایانه‌ها روز به روز گسترش یافت و توسط شرکت‌های مختلف از آن جمله اپل(Apple)٬ آتاری(Atari)٬ کامودر(commodore) و آی‌بی‌ام(IBM) ریز رایانه‌های گوناگونی عرضه گردید.
در دهه ۸۰ میلادی در زمینه رایانه‌های بزرگ و مینی رایانه‌ها شرکت‌های مختلف از آن جمله آی‌بی‌ام ٬سی‌دی‌سی ٬دک و باروز رایانه‌های بسیار پیشرفته‌ای ساختند و به بازار عرضه نمودند.
در همین دهه ابر رایانه‌های پیشرفته‌ای توسط شرکت‌های مختلف از جمله کری آی‌بی‌ام، سی‌دی‌سی٬ فوجیتسو ٬ هیتاچی و نک ساخته شدند.
وبگاههای گوناگون با محتویات و کاربردهای مختلف بر روی اینترنت به چشم می‌خورند که در طبقه‌بندی آنها روشهای متعددی وجود دارد. برخی از این طبقه بندی‌ها عبارتند از:
وبگاههای وابسته: یک درگاه وب که علاوه بر CMS خود، اطلاعات بقیهٔ ارایه‌دهندگان خدمات را به ازای دریافت مبلغی در اختیار کاربران قرار می‌دهند. معمولاً سه ارتباط اصلی قابل تصور است. موسسات وابسته مانند cj.com، دفترهای تبلیغاتی هم‌چون ebay.com و مصرف‌کنندگان مثل یاهو.
وبگاههای بایگانی: که در نگهداری از اطلاعات با ارزش کاربرد دارند. برای نمونه: Internet Archive که از سال ۱۹۹۶ میلیاردها وب‌صفحهٔ کهنه (و نو) را در خود جای داده‌است و Google Groups که تا اوایل سال ۲۰۰۵ بیش از هشت‌صدوپنجاه‌وچهارمیلیون پیام فرستاده به گروه‌های بحث و خبر شبکهٔ کاربران را در خود اندوخته‌است.
وب نوشت دهنده ها: وب‌گاههایی اند که درشان افراد اطلاعات روزانهٔ خود را نگهداری می‌کنند و گاهی هم میزگردهای مختلف را دربرمی‌گیرند. برای مثال می‌توان به blogger.com و wordpress.com اشاره کرد.
وبگاههای میزبانیهاست:میزبانی وب یا وب هُستینگ (به انگلیسی: Web Hosting) به مفهوم فراهم ساختن فضایی است که کاربر میتواند فایل‌های وبگاه خود را در آن قرار دهد.
وبگاه بازرگانی: که در بهبود خدمات یا رونق بازرگانی کاربرد دارند.
وبگاه تجاری یا سایت تجارت الکترونیک: که برای خرید کاملاً مورد استفاده قرار می‌گیرد، مانند: amazon.com
وبگاه ارتباطییا شبکه اجتماعی: وب‌گاهی که در آن افراد با علایق مشترک به دادوستد اطلاعات می‌پردازند، معمولاً از طریق گفتگو یا بردهای پیام، برای مثال:مای‌اسپیس.
وبگاههای دادگان: وب‌گاهی که کاربرد اصلی‌اش در جست‌وجو و نمایش محتویات پایگاه‌های داده خاص مانند IMDB(بانک اطلاعات اینترنتی فیلم‌ها).
وبگاه نرم‌افزارسازی: سایتی که هدفش ارایهٔ اطلاعات و منابع مربوط به تولید نرم‌افزار، مهندسی نرم‌افزار، طراحی وب و مواردی از این قبیل است.
وبگاه راهنمای دادگان: سایتی که حاوی مطالب مختلفی است که به صورت منظم طبقه‌بندی شده‌است مانند راهنمای یاهو، راهنمای گوگل.
وبگاههای دریافت: مشخصاً در دانلودکردن اطلاعات مثلاً نرم‌افزارها،آهنگ ها نسخه‌های نمایشی بازی‌ها یا پس‌زمینه‌های رایانه‌ای کاربرد دارند که معمولا در کشور هایی که قانون کپی رایت را رعایت می کنند و به آن اهمیت می دهند این سایت ها غیر مجاز هستند و با آن ها برخورد قانونی می شود.ولی کشور هایی مانند ایران،سایت های دانلود بسیاری دارند.
وبگاههای استخدامی: به کارفرمایان این امکان را می‌دهند که نیازهای کاری خود را با اینترنت در اختیار کاربران بنهند. فرد جویای کار هم میتواند برگهٔ درخواست همکاری را پر کرده و یا اطلاعات شخصی خود را در اختیار کارفرما بگذارد.
وبگاه بازی: سایتی که افراد با مراجعه به آن همانند مراجعه به «زمین بازی» به بازی می‌پردازند مانند pogo.com.
وبگاههای دامنهٔ جغرافیایی: به نام‌های دامنهای اشاره دارد که مشابه نام‌های مناطق جغرافیایی هستند مانند شهرها و کشورها برای مثال Richmond.com با آدرس اینترنتی www.richmond.com نام دامنهٔ جغرافیایی ریچموند در ایالت ویرجینا است.
وبگاههای خنده و سرگرمی: حاوی لطیفه و نغز و مطالب سرگرم‌کننده هستند.
وبگاههای اطلاعاتی: نقش خبررسانی را بر عهده دارند و لزوماً با اهداف اقتصادی طراحی نشده‌اند مانند: RateMyProfessors.com و داش‌نامهٔ آزاد ویکی‌پدیا. اغلب موسسات دولتی، آموزشی و غیرانتفاعی یک وبگاه خبررسانی هم دارند.
وبگاههای جاوا اپلت: حاوی نرم‌افزار مورد نیاز برای اجرای برنامه خوب روی وب است.
وبگاههای آینه ای: نسخه معادل یک وبگاه است.
وبگاههای خبری: همانند پایگاه اینترنتی اطلاعاتی است اما تنها اخبار و تفاسیر خبری را ارایه می‌دهد.
صفحهٔ اصلی شخصی: یک فرد یا یک گروه کوچک (مانند یک خانواده) هدایتش می‌کنند و حاوی اطلاعاتی است که فرد به سلیقه‌اش روی تار جهان‌گستر قرار می‌دهد.
وبگاههای برگه: وب‌گاهی که برای کسب اطلاعات مهم و امنیتی مانند رمزهای گذر و اطلاعات مربوط به کارت‌های اعتباری طراحی شده‌است و میتواند با گمراه کردن فرد اطلاعات شخصی وی مانند کد سرپرستی امنیت اجتماعی وی یا اطلاعات کارت‌اعتباری وی را به دست آورد. (فیشینگ را ببینید).
وبگاههای سیاسی: پایگاهی اینترنتی که افراد بر روی آن دیدگاه‌های سیاسی خود را مطرح می‌کنند.
وبگاههای نمره‌دهی: سایتی که در آن افراد یک موضوع خاص را ستایش کرده و یا از آن انتقاد می‌کنند. مانند ratemycar.com، ratemygun.com، ratemypet.com، hotornot.com.
وبگاههای مرور: وب‌گاهی که در آن افراد نظرات خود را راجع به انواع محصولات و خدمات با یکدیگر مطرح می‌کنند.
وبگاههای جستجوگر: سایتی که در آن اطلاعات کلی و دروازه‌هایی برای دستیابی به اطلاعات بقیه وب‌گاهها و جستجو در وب ارایه شده‌است. نمونهٔ بارز این سایت‌ها، وبگاه گوگل و پرکاربردترین وبگاههای از این نوع، سایت یاهو است.
وبگاههای ترسناک: وب‌گاهی که حاوی تصاویر یا مطالبی ترسناک است. مانند rotten.com و ratemypoo.com.
وبگاههای شکوائیه: sucks.com یک سایت وب معروف است که در آن افراد به انتقاد از اشخاص، مکان‌ها، شرکت‌ها، دولت‌ها و سازمان‌ها می‌پردازند.
وبگاههای درگاه وب: وبگاه که دروازه یا پورتالی را به سوی بقیهٔ منابع موجود روی شبکه اینترنت یا اینترانت باز می‌کند.
ود سایت: وبگاه که در آن جزئیات یک مراسم ازدواج مانند خاطرات، تصاویر، اطلاعات مربوط به آن ارایه می‌شود.
برخی از وب‌گاهها را می‌توان در چندین طبقه‌بندی ارایه‌شده جای داد. مثلاً یک پایگاه اینترنتی تجاری میتواند ضمن ارایهٔ محصول، اسناد اطلاعاتی مختلف مانند مقالات سفید را ارایه کند. همچنین هر یک از رده‌بندی‌های ارایه‌شده دارای زیرطبقه‌بندی‌هایی نیز هستند. برای مثال، یک وب‌گاهمستهجن نوعی وبگاه تجارت الکترونیک یا سایت بازرگانی است(چرا که تلاش دارد حق عضویت خود را به کاربران بفروشد). یک وب‌گاهها طرف‌داری میتواند پایگاه اینتنتی‌ای افتخاری باشد که در آن سرپرست سامانه به یک شخصیت معروف ادای احترام می‌کند.
بسیاری از وبگاههای تجاری شکل و شمایلی شبیه دفترک (بروشور)ی wikitionary دارند و در آنها تبلیغات تجاری فراوانی وجود دارند. برخی از سایت‌ها هم وسیلهٔ ارتباطی افراد با یکدیگر از طریق گفت‌وگوی وب هستند.
وب‌گاهها دارای محدودیت‌های معماری هستند (مثلاً توان محاسباتی اختصاص یافته وبگاه محدود است). وبگاههای بسیار بزرگ مانند یاهو، مایکروسافت، گوگل کارسازهای زیادی را به خدمت می‌گیرند و به تجهیزات بارگذاری پیشرفته‌ای نیاز دارند (مانند خدمات محتوای سامانه‌های سیسکو و کلیدهای شبکه).
واژه‌گزینی
«وبگاه» واژه مصوب گروه واژه‌گزینی فرهنگستان زبان و ادب فارسی برای واژه «وب‌سایت» (Website) در زبان انگلیسی می‌باشند.
رایانه
رایانه یا کامپیوتر (به انگلیسی: computer) ماشینی است که از آن برای پردازش اطلاعات استفاده می‌شود.
نام
در زبان انگلیسی «کامپیوتر» به دستگاه خودکاری می‌گفتند که محاسبات ریاضی را انجام می‌داد. بر پایهٔ «واژه‌نامه ریشه‌یابی Barnhart Concise» واژهٔ کامپیوتر در سال ۱۶۴۶ به زبان انگلیسی وارد گردید که به معنی «شخصی که محاسبه می‌کند» بوده‌است و سپس از سال ۱۸۹۷ به ماشین‌های محاسبه مکانیکی گفته می‌شد. در هنگام جنگ جهانی دوم «کامپیوتر» به زنان نظامی انگلیسی و آمریکایی که کارشان محاسبه مسیرهای شلیک توپ‌های بزرگ جنگی به وسیله ابزار مشابهی بود، اشاره می‌کرد.
البته در اوایل دهه ۵۰ میلادی هنوز اصطلاح ماشین حساب (computing machines) برای معرفی این ماشین‌ها به‌کار می‌رفت. پس از آن عبارت کوتاه‌تر کامپیوتر (computer) به‌جای آن به‌کار گرفته شد. ورود این ماشین به ایران در اوائل دهه ۱۳۴۰ بود و در فارسی از آن زمان به آن «کامپیوتر» می‌گفتند. واژه رایانه در دو دهه اخیر در فارسی رایج شده است.
برابر این واژه در زبان‌های دیگر حتماً همان واژه زبان انگلیسی نیست. در زبان فرانسوی واژه "ordinateur"، که به معنی «سازمان‌ده» یا «ماشین مرتب‌ساز» است، به‌کار می‌رود. در اسپانیایی "ordenador" با معنایی مشابه استفاده می‌شود، همچنین در دیگر کشورهای اسپانیایی زبان computadora بصورت انگلیسی‌مآبانه‌ای ادا می‌شود. در پرتغالی واژه computador به‌کار می‌رود که از واژه computar گرفته شده و به معنای «محاسبه کردن» می‌باشد. در ایتالیایی واژه "calcolatore" که معنای ماشین حساب است بکار می‌رود که بیشتر روی ویژگی حسابگری منطقی آن تاکید دارد. در سوئدی رایانه "dator" خوانده می‌شود که از "data" (داده‌ها) برگرفته شده‌است. به فنلاندی "tietokone" خوانده می‌شود که به معنی «ماشین اطلاعات» می‌باشد. اما در زبان ایسلندی توصیف شاعرانه‌تری بکار می‌رود، «tölva» که واژه‌ای مرکب است و به معنای «زن پیشگوی شمارشگر» می‌باشد. در چینی رایانه «dian nao» یا «مغز برقی» خوانده می‌شود. در انگلیسی واژه‌ها و تعابیر گوناگونی استفاده می‌شود، به‌عنوان مثال دستگاه داده‌پرداز («data processing machine»).
معنای واژهٔ فارسی رایانه
واژهٔ رایانه از مصدر رایانیدن ساخته شده که در فارسی میانه به شکلِ rāyēnīdan و به معنای «سنجیدن، سبک و سنگین کردن، مقایسه کردن» یا «مرتّب کردن، نظم بخشیدن و سامان دادن» بوده‌است. این مصدر در زبان فارسی میانه یا همان پهلوی کاربرد فراوانی داشته و مشتق‌های زیادی نیز از آن گرفته شده بوده است. برایِ مصدر رایانیدن/ رایاندن در فرهنگ واژه دهخدا چنین آمده:
رایاندن
دَ (مص) رهنمائی نمودن به بیرون. هدایت کردن. (ناظم الاطباء).
شکلِ فارسی میانهٔ این واژه rāyēnīdan بوده و اگر می‌خواسته به فارسی نو برسد به شکل رایانیدن/ رایاندن درمی‌آمده. (بسنجید با واژه‌یِ فارسیِ میانه‌یِ āgāhēnīdan که در فارسیِ نو آگاهانیدن/ آگاهاندن شده‌است).
این واژه از ریشه‌یِ فرضیِ ایرانیِ باستانِ –radz* است که به معنایِ «مرتّب کردن» بوده. این ریشه به‌صورتِ –rad به فارسیِ باستان رسیده و به شکلِ rāy در فارسیِ میانه (پهلوی) به‌کار رفته. از این ریشه ستاک‌هایِ حالِ و واژه‌هایِ زیر در فارسیِ میانه و نو به‌کار رفته‌اند:
-ā-rādz-a*یِ ایرانیِ باستان> -ā-rāy ِ فارسی میانه که در واژه‌یِ آرایشِ فارسیِ نو دیده می‌شود.
-pati-rādz-a*یِ ایرانیِ باستان> -pē-rāy ِ فارسی میانه که در واژه‌یِ پیرایشِ فارسیِ نو دیده می‌شود؛ و
-rādz-ta*یِ ایرانیِ باستان> rāst ِ فارسی میانه که در واژه‌یِ راستِ فارسیِ نو دیده می‌شود.
این ریشه‌یِ ایرانی از ریشه‌یِ هندواروپاییِ -reĝ* به معنایِ «مرتّب کردن و نظم دادن» آمده‌است. از این ریشه در
هندی rāj-a به معنیِ «هدایت‌کننده، شاه» (یعنی کسی که نظم می‌دهد)؛
لاتینی rect-us به معنیِ «راست، مستقیم»،
فرانسه di-rect به معنیِ «راست، مستقیم»،
آلمانی richt به معنیِ «راست، مستقیم کردن» و
انگلیسی right به معنیِ «راست، مستقیم، درست»
برجای مانده‌است.
در فارسیِ نو پسوندِ -ـه (= /e/ در فارسی رسمی ایران و /a/ در فارسی رسمی افغانستان و تاجیکستان) را به ستاکِ حالِ فعل‌ها می‌چسبانند تا نامِ ابزارِ آن فعل‌ها به‌دست آید (البته با این فرمول مشتق‌های دیگری نیز ساخته می‌شود، امّا در اینجا تنها نامِ ابزار مدِّ نظر است)؛ برای نمونه از
مالـ- (یعنی ستاکِ حالِ مالیدن) + -ـه، ماله «ابزار مالیدنِ سیمان و گچِ خیس»
گیر- (یعنی ستاکِ حالِ گرفتن) + -ـه، گیره «ابزار گرفتن»
پوشـ- (یعنی ستاکِ حالِ پوشیدن) + -ـه، پوشه «ابزار پوشیدن» (خود را جایِ کاغذهایی بگذارید که پوشه را می‌پوشند!)
رسانـ- (یعنی ستاکِ حالِ رساندن) + -ـه، رسانه «ابزار رساندنِ اطّلاعات و برنامه‌هایِ دیداری و شنیداری»
حاصل می‌گردد.
در فارسیِ نو پسوندِ -ـه (= e- یا همان a-) را به ستاکِ حالِ "رایانیدن" یعنی رایانـ- چسبانده‌اند تا نامِ ابزارِ این فعل ساخته شود؛ یعنی "رایانه" به معنایِ «ابزارِ نظم بخشیدن و سازماندهی (ِ داده‌ها)» است.
سازندگان این واژه به واژه‌یِ فرانسویِ این مفهوم، یعنی ordinateurتوجّه داشته‌اند که در فرانسه از مصدرِ ordre«ترتیب و نظم دادن و سازمان بخشیدن» ساخته شده. به هرحال، معنادهیِ واژه‌یِ رایانه برایِ این دستگاه جامع‌تر و رساتر از کامپیوتر است. یادآور می‌شود که computerبه معنایِ «حسابگر» یا «مقایسه‌گر» است، حال آن‌که کارِ این دستگاه براستی فراتر از "حساب کردن" است.
تاریخچه
در گذشته دستگاه‌های مختلف مکانیکی ساده‌ای مثل خطکش محاسبه و چرتکه نیز رایانه خوانده می‌شدند. در برخی موارد از آنها به‌عنوان رایانه قیاسی نام برده می‌شود. البته لازم به ذکر است که کاربرد واژهٔ رایانه آنالوگ در علوم مختلف بیش از این است که به چرتکه و خطکش محاسبه محدود شود. به طور مثال در علوم الکترونیک، مخابرات و کنترل روشی برای محاسبه مشتق و انتگرال توابع ریاضی و معادلات دیفرانسیل توسط تقویت کننده‌های عملیاتی، مقاومت، سلف و خازن متداول است که به مجموعهٔ سیستم مداری «رایانهٔ قیاسی» (آنالوگ) گفته می‌شود. چرا که برخلاف رایانه‌های رقمی، اعداد را نه به‌صورت اعداد در پایه دو بلکه به‌صورت کمیت‌های فیزیکی متناظر با آن اعداد نمایش می‌دهند. چیزی که امروزه از آن به‌عنوان «رایانه» یاد می‌شود در گذشته به عنوان «رایانه رقمی (دیجیتال)» یاد می‌شد تا آنها را از انواع «رایانه قیاسی» جدا سازند.
به تصریح دانشنامه انگلیسی ویکی‌پدیا، بدیع‌الزمان ابوالعز بن اسماعیل بن رزاز جَزَری (درگذشتهٔ ۶۰۲ ق.) یکی از نخستین ماشین‌های اتوماتا را که جد رایانه‌های امروزین است، ساخته بوده‌است. این مهندس مکانیک مسلمان از دیاربکر در شرق آناتولی بوده‌است. رایانه یکی از دو چیز برجسته‌ای است که بشر در سدهٔ بیستم اختراع کرد. دستگاهی که بلز پاسکال در سال ۱۶۴۲ ساخت اولین تلاش در راه ساخت دستگاه‌های محاسب خودکار بود. پاسکال آن دستگاه را که پس از چرتکه دومیت ابزار ساخت بشر بود، برای یاری رساندن به پدرش ساخت. پدر وی حسابدار دولتی بود و با کمک این دستگاه می‌توانست همه اعدادشش رقمی را با هم جمع و تفریق کند.
لایبنیتز ریاضی‌دان آلمانی نیز از نخستین کسانی بود که در راه ساختن یک دستگاه خودکار محاسبه کوشش کرد. او در سال ۱۶۷۱ دستگاهی برای محاسبه ساخت که کامل شدن آن تا ۱۹۶۴ به درازا کشید. همزمان در انگلستان ساموئل مورلند در سال ۱۶۷۳ دستگاهی ساخت که جمع و تفریق و ضرب می‌کرد.
در سدهٔ هجدهم میلادی هم تلاش‌های فراوانی برای ساخت دستگاه‌های محاسب خودکار انجام شد که بیشترشان نافرجام بود. سرانجام در سال ۱۸۷۵ میلادی استیفن بالدوین نخستین دستگاه محاسب را که هر چهار عمل اصلی را انجام می‌داد، به نام خود ثبت کرد.
از جمله تلاش‌های نافرجامی که در این سده صورت گرفت، مربوط به چارلز ببیج ریاضی‌دان انگلیسی است. وی در آغاز این سده در سال ۱۸۱۰ در اندیشهٔ ساخت دستگاهی بود که بتواند بر روی اعداد بیست و شش رقمی محاسبه انجام دهد. او بیست سال از عمرش را در راه ساخت آن صرف کرد اما در پایان آن را نیمه‌کاره رها کرد تا ساخت دستگاهی دیگر که خود آن را دستگاه تحلیلی می‌نامید آغاز کند. او می‌خواست دستگاهی برنامه‌پذیر بسازد که همه عملیاتی را که می‌خواستند دستگاه برروی عددها انجام دهد، قبلا برنامه‌شان به دستگاه داده شده باشد. قرار بود عددها و درخواست عملیات برروی آنها به یاری کارت‌های سوراخدار وارد شوند. بابیچ در سال ۱۸۷۱ مرد و ساخت این دستگاه هم به پایان نرسید.
کارهای بابیچ به فراموشی سپرده شد تا این که در سال ۱۹۴۳ و در بحبوحه جنگ جهانی دوم دولت آمریکا طرحی سری برای ساخت دستگاهی را آغاز کرد که بتواند مکالمات رمزنگاری‌شدهٔ آلمانی‌ها را رمزبرداری کند. این مسئولیت را شرکت آی‌بی‌ام و دانشگاه هاروارد به عهده گرفتند که سرانجام به ساخت دستگاهی به نام ASCC در سال ۱۹۴۴ انجامید. این دستگاه پنج تنی که ۱۵ متر درازا و ۲٫۵ متر بلندی داشت، می‌توانست تا ۷۲ عدد ۲۴ رقمی را در خود نگاه دارد و با آنها کار کند. دستگاه با نوارهای سوراخدار برنامه‌ریزی می‌شد و همهٔ بخش‌های آن مکانیکی یا الکترومکانیکی بود.
تعریف داده و اطلاعات
داده به آن دسته از ورودی‌های خام گفته می‌شود که برای پردازش به رایانه ارسال می‌شوند.
به داده‌های پردازش شده اطّلاعات می‌گویند.
رایانه‌ها چگونه کار می‌کنند؟
از زمان رایانه‌های اولیه که در سال ۱۹۴۱ ساخته شده بودند تا کنون فناوری‌های دیجیتالی رشد نموده‌است، معماری فون نوِیمن یک رایانه را به چهار بخش اصلی توصیف می‌کند: واحد محاسبه و منطق (Arithmetic and Logic Unit یا ALU)، واحد کنترل یا حافظه، و ابزارهای ورودی و خروجی (که جمعا I/O نامیده می‌شود). این بخش‌ها توسط اتصالات داخلی سیمی به نام گذرگاه (bus) با یکدیگر در پیوند هستند.
حافظه
در این سامانه، حافظه بصورت متوالی شماره گذاری شده در خانه‌ها است، هرکدام محتوی بخش کوچکی از داده‌ها می‌باشند. داده‌ها ممکن است دستورالعمل‌هایی باشند که به رایانه می‌گویند که چه کاری را انجام دهد باشد. خانه ممکن است حاوی اطلاعات مورد نیاز یک دستورالعمل باشد. اندازه هر خانه، وتعداد خانه‌ها، در رایانهٔ مختلف متفاوت است، همچنین فناوری‌های بکاررفته برای اجرای حافظه نیز از رایانه‌ای به رایانه دیگر در تغییر است (از بازپخش‌کننده‌های الکترومکانیکی تا تیوپ‌ها و فنرهای پر شده از جیوه و یا ماتریس‌های ثابت مغناطیسی و در آخر ترانزیستورهای واقعی و مدار مجتمع‌ها با میلیون‌ها فیوز نیمه هادی یا MOSFETهایی با عملکردی شبیه ظرفیت خازنی روی یک تراشه تنها).
پردازش
واحد محاسبه و منطق یا ALU دستگاهی است که عملیات پایه مانند چهار عمل اصلی حساب (جمع و تفریق و ضرب و تقسیم)، عملیات منطقی (و، یا، نقیض)، عملیات قیاسی (برای مثال مقایسه دو بایت برای شرط برابری) و دستورات انتصابی برای مقدار دادن به یک متغیر را انجام می‌دهد. این واحد جائیست که «کار واقعی» در آن صورت می‌پذیرد.
البته CPUها به دو دسته کلی RISC و CISC تقسیم بندی می‌شوند. نوع اول پردازشگرهای مبتنی بر اعمال ساده هستند و نوع دوم پردازشگرهای مبتنی بر اعمال پیچیده می‌باشند. پردازشگرهای مبتنی بر اعمال پیچیده در واحد محاسبه و منطق خود دارای اعمال و دستوراتی بسیار فراتر از چهار عمل اصلی یا منطقی می‌باشند. تنوع دستورات این دسته از پردازنده‌ها تا حدی است که توضیحات آنها خود میتواند یک کتاب با قطر متوسط ایجاد کند. پردازنده‌های مبتنی بر اعمال ساده اعمال بسیار کمی را پوشش می‌دهند و در حقیقت برای برنامه‌نویسی برای این پردازنده‌ها بار نسبتاً سنگینی بر دوش برنامه‌نویس است. این پردازنده‌ها تنها حاوی ۴ عمل اصلی و اعمال منطقی ریاضی و مقایسه‌ای به علاوه چند دستور بی‌اهمیت دیگر می‌باشند. هرچند ذکر این نکته ضروری است که دستورات پیچیده نیز از ترکیب تعدادی دستور ساده تشکیل شده‌اند و برای پیاده‌سازی این دستورات در معماری‌های مختلف از پیاده‌سازی سخت‌افزاری (معماری CISC) و پیاده‌سازی نرم‌افزاری (معماری RISC) استفاده می‌شود.
(قابل ذکر است پردازنده‌های اینتل از نوع پردازنده مبتنی بر اعمال پیچیده می‌باشند.)
واحد کنترل همچنین این مطلب را که کدامین بایت از حافظه حاوی دستورالعمل فعلی اجرا شونده‌است را تعقیب می‌کند، سپس به واحد محاسبه و منطق اعلام می‌کند که کدام عمل اجرا و از حافظه دریافت شود و نتایج به بخش اختصاص داده شده از حافظه ارسال گردد. بعد از یک بار عمل، واحد کنترل به دستورالعمل بعدی ارجاع می‌کند (که معمولاً در خانه حافظه بعدی قرار دارد، مگر اینکه دستورالعمل جهش دستورالعمل بعدی باشد که به رایانه اعلام می‌کند دستورالعمل بعدی در خانه دیگر قرار گرفته‌است).
ورودی/خروجی
بخش ورودی/خروجی (I/O) این امکان را به رایانه می‌دهد تا اطلاعات را از جهان بیرون تهیه و نتایج آنها را به همان جا برگرداند. محدوده فوق العاده وسیعی از دستگاه‌های ورودی/خروجی وجود دارد، از خانواده آشنای صفحه‌کلیدها، نمایشگرها، نَرم‌دیسک گرفته تا دستگاه‌های کمی غریب مانند رایابین‌ها (webcams). (از سایر ورودی/خروجی‌ها می‌توان موشواره mouse، قلم نوری، چاپگرها (printer)، اسکنرها، انواع لوح‌های فشرده(CD, DVD) را نام برد).
چیزی که تمامی دستگاه‌های عمومی در آن اشتراک دارند این است که آنها رمزکننده اطلاعات از نوعی به نوع دیگر که بتواند مورد استفاده سیستم‌های رایانه دیجیتالی قرار گیرد، هستند. از سوی دیگر، دستگاه‌های خروجی آن اطلاعات به رمز شده را رمزگشایی می‌کنند تا کاربران آنها را دریافت نمایند. از این رو یک سیستم رایانه دیجیتالی یک نمونه از یک سامانه داده‌پردازی می‌باشد.
دستورالعمل‌ها
هر رایانه تنها دارای یک مجموعه کم تعداد از دستورالعمل‌های ساده و تعریف شده می‌باشد. از انواع پرکاربردشان می‌توان به دستورالعمل «محتوای خانه ۱۲۳ را در خانه ۴۵۶ کپی کن!»، «محتوای خانه ۶۶۶ را با محتوای خانه ۰۴۲ جمع کن، نتایج را در خانه ۰۱۳ کن!»، «اگر محتوای خانه ۹۹۹ برابر با صفر است، به دستورالعمل واقع در خانه ۳۴۵ رجوع کن!».
دستورالعمل‌ها در داخل رایانه بصورت اعداد مشخص شده‌اند - مثلاً کد دستور العمل (copy instruction) برابر ۰۰۱ میتواند باشد. مجموعه معین دستورالعمل‌های تعریف شده که توسط یک رایانه ویژه پشتیبانی می‌شود را زبان ماشین می‌نامند. در واقعیت، اشخاص معمولاً به زبان ماشین دستورالعمل نمی‌نویسند بلکه بیشتر به نوعی از انواع سطح بالای زبان‌های برنامه‌نویسی، برنامه‌نویسی می‌کنند تا سپس توسط برنامه ویژه‌ای (تفسیرگرها (interpreters) یا همگردان‌ها (compilers) به دستورالعمل ویژه ماشین تبدیل گردد. برخی زبان‌های برنامه‌نویسی از نوع بسیار شبیه و نزدیک به زبان ماشین که اسمبلر (یک زبان سطح پایین) نامیده می‌شود، استفاده می‌کنند؛ همچنین زبان‌های سطح بالای دیگری نیز مانند پرولوگ نیز از یک زبان انتزاعی و چکیده که با زبان ماشین تفاوت دارد بجای دستورالعمل‌های ویژه ماشین استفاده می‌کنند.
معماری‌ها
در رایانه‌های معاصر واحد محاسبه و منطق را به همراه واحد کنترل در یک مدار مجتمع که واحد پردازشی مرکزی (CPU) نامیده می‌شود، جمع نموده‌اند. عموما، حافظه رایانه روی یک مدار مجتمع کوچک نزدیک CPU قرار گرفته. اکثریت قاطع بخش‌های رایانه تشکیل شده‌اند از سامانه‌های فرعی (به عنوان نمونه، منبع تغذیه رایانه) و یا دستگاه‌های ورودی/خروجی.
برخی رایانه‌های بزرگ‌تر چندین CPU و واحد کنترل دارند که بصورت همزمان با یکدیگر درحال کارند. این‌گونه رایانه‌ها بیشتر برای کاربردهای پژوهشی و محاسبات علمی بکار می‌روند.
کارایی رایانه‌ها بنا به تئوری کاملاً درست است. رایانه داده‌ها و دستورالعمل‌ها را از حافظه‌اش واکشی (fetch) می‌کند. دستورالعمل‌ها اجرا می‌شوند، نتایج ذخیره می‌شوند، دستورالعمل بعدی واکشی می‌شود. این رویه تا زمانی که رایانه خاموش شود ادامه پیدا می‌کند. واحد پردازنده مرکزی در رایانه‌های شخصی امروزی مانند پردازنده‌های شرکت ای-ام-دی و شرکت اینتل از معماری موسوم به خط لوله استفاده می‌شود و در زمانی که پردازنده در حال ذخیره نتیجه یک دستور است مرحله اجرای دستور قبلی و مرحله واکشی دستور قبل از آن را آغاز می‌کند. همچنین این رایانه‌ها از سطوح مختلف حافظه نهانگاهی استفاده می‌کنند که در زمان دسترسی به حافظه اصلی صرفه‌جویی کنند.
برنامه‌ها
برنامه رایانه‌ای فهرست‌های بزرگی از دستورالعمل‌ها (احتمالاً به همراه جدول‌هائی از داده) برای اجرا روی رایانه هستند. خیلی از رایانه‌ها حاوی میلیون‌ها دستورالعمل هستند، و بسیاری از این دستورها به تکرار اجرا می‌شوند. یک رایانه شخصی نوین نوعی (درسال ۲۰۰۳) میتواند در ثانیه میان ۲ تا ۳ میلیارد دستورالعمل را پیاده نماید. رایانه‌ها این مقدار محاسبه را صرف انجام دستورالعمل‌های پیچیده نمی‌کنند. بیشتر میلیون‌ها دستورالعمل ساده را که توسط اشخاص باهوشی «برنامه نویسان» در کنار یکدیگر چیده شده‌اند را اجرا می‌کنند. برنامه‌نویسان خوب مجموعه‌هایی از دستورالعمل‌ها را توسعه می‌دهند تا یکسری از وظایف عمومی را انجام دهند (برای نمونه، رسم یک نقطه روی صفحه) و سپس آن مجموعه دستورالعمل‌ها را برای دیگر برنامه‌نویسان در دسترس قرار می‌دهند. (اگر مایلید «یک برنامه‌نویس خوب» باشید به این مطلب مراجعه نمایید.)
رایانه‌های امروزه، قادرند چندین برنامه را در آن واحد اجرا نمایند. از این قابلیت به عنوان چندکارگی (multitasking) نام برده می‌شود. در واقع، CPU یک رشته دستورالعمل‌ها را از یک برنامه اجرا می‌کند، سپس پس از یک مقطع ویژه زمانی دستورالعمل‌هایی از یک برنامه دیگر را اجرا می‌کند. این فاصله زمانی اکثرا به‌عنوان یک برش زمانی (time slice) نام برده می‌شود. این ویژگی که CPU زمان اجرا را بین برنامه‌ها تقسیم می‌کند، این توهم را بوجود می‌آورد که رایانه همزمان مشغول اجرای چند برنامه‌است. این شبیه به چگونگی نمایش فریم‌های یک فیلم است، که فریم‌ها با سرعت بالا در حال حرکت هستند و به نظر می‌رسد که صفحه ثابتی تصاویر را نمایش می‌دهد. سیستم‌عامل همان برنامه‌ای است که این اشتراک زمانی را بین برنامه‌های دیگر تعیین می‌کند.
سیستم‌عامل
کامپیوتر همیشه نیاز دارد تا برای بکار انداختنش حداقل یک برنامه روی آن در حال اجرا باشد. تحت عملکردهای عادی این برنامه همان سیستم‌عامل یا OS که مخفف واژه‌های Operating System است. سیستم یا سامانه عامل بر اساس پیشفرض‌ها تصمیم می‌گیرد که کدام برنامه برای انجام چه وظیفه‌ای اجرا شود، چه زمان، از کدام منابع (مثل حافظه، ورودی/خروجی و...) استفاده شود. همچنین سیستم‌عامل یک لایه انتزاعی بین سخت‌افزار و برنامه‌های دیگر که می‌خواهند از سخت‌افزار استفاده کنند، می‌باشد، که این امکان را به برنامه نویسان می‌دهد تا بدون اینکه جزئیات ریز هر قطعه الکترونیکی از سخت‌افزار را بدانند بتوانند برای آن قطعه برنامه‌نویسی نمایند. در گذشته یک اصطلاح متداول بود که گفته می‌شد با تمام این وجود کامپیوترها نمی‌توانند برخی از مسائل را حل کنند که به این مسائل حل نشدنی گفته می‌شود مانند مسائلی که در مسیر حلشان در حلقه بی‌نهایت می‌افتند. به همین دلیل نیاز است که با کمک روشهای خاص بطور مثال به چند بخش تقسیم نمودن مساله یا روشهای متداول دیگر از رخ دادن این خطا تا حد امکان جلوگیری نمود. از جمله سیستم عامل‌های امروزی می‌توان به مایروسافت ویندوز، مکینتاش اپل و لینوکس و بی اس دی اشاره کرد.
کاربردهای رایانه
نخستین رایانه‌های رقمی، با قیمت‌های زیاد و حجم بزرگشان، در اصل محاسبات علمی را انجام می‌دادند، انیاک یک رایانهٔ قدیمی ایالات متحده اصولاً طراحی شده تا محاسبات پرتابه‌ای توپخانه و محاسبات مربوط به جدول چگالی نوترونی را انجام دهد. (این محاسبات بین دسامبر ۱۹۴۱ تا ژانویه ۱۹۴۶ روی حجمی بالغ بر یک میلیون کارت پانچ انجام پذیرفت! که این خود طراحی و سپس تصمیم نادرست بکارگرفته شده را نشان می‌دهد) بسیاری از ابررایانه‌های امروزی صرفاً برای کارهای ویژهٔ محاسبات جنگ‌افزار هسته‌ای استفاده می‌گردد.
CSIR Mk I نیز که نخستین رایانه استرالیایی بود برای ارزیابی میزان بارندگی در کوه‌های اسنوئی (Snowy)این کشور بکاررفت، این محاسبات در چارچوب یک پروژه عظیم تولید برقابی انجام گرفت.
برخی رایانه‌ها نیز برای انجام رمزگشایی بکارگرفته می‌شد، برای مثال Colossus که در جریان جنگ جهانی دوم ساخته شد، جزو اولین کامپیوترهای برنامه‌پذیر بود (البته ماشین تورینگ کامل نبود). هرچند رایانه‌های بعدی می‌توانستند برنامه‌ریزی شوند تا شطرنج بازی کنند یا تصویر نمایش دهند و سایر کاربردها را نشان دهد.
سیاست‌مداران و شرکت‌های بزرگ نیز رایانه‌های اولیه را برای خودکارسازی بسیاری از مجموعه‌های داده و پردازش کارهایی که قبلا توسط انسان‌ها انجام می‌گرفت، بکار بستند - برای مثال، نگهداری و بروزرسانی حساب‌ها و دارایی‌ها. در موسسات پژوهشی نیز دانشمندان رشته‌های مختلف شروع به استفاده از رایانه برای مقاصدشان نمودند.
کاهش پیوسته قیمت‌های رایانه باعث شد تا سازمان‌های کوچکتر نیز بتوانند آنها را در اختیار بگیرند. بازرگانان، سازمان‌ها، و سیاست‌مداران اغلب تعداد زیادی از کامپیوترهای کوچک را برای تکمیل وظایفی که قبلا برای تکمیلشان نیاز به رایانه بزرگ (mainframe) گران‌قیمت و بزرگ بود، به کار بگیرند. مجموعه‌هایی از رایانه‌های کوچکتر در یک محل اغلب به‌عنوان خادم سر (server farm) نام برده می‌شود.
با اختراع ریزپردازنده‌ها در دههٔ ۱۹۷۰ این امکان که بتوان رایانه‌هایی بسیار ارزان قیمت را تولید نمود بوجود آمد. رایانه‌های شخصی برای انجام وظایف بسیاری محبوب گشتند، از جمله کتابداری، نوشتن و چاپ مستندات. محاسبات پیش بینی‌ها و کارهای تکراری ریاضی توسط صفحات گسترده (spreadsheet)، ارتباطات توسط پست الکترونیک، و اینترنت. حضور گسترده رایانه‌ها و سفارشی کردن آسانشان باعث شد تا در امورات بسیار دیگری بکارگرفته شوند.
در همان زمان، رایانه‌های کوچک، که معمولاً با یک برنامه ثابت ارائه می‌شدند، راهشان را بسوی کاربردهای دیگری باز می‌نمودند، کاربردهایی چون لوازم خانگی، خودروها، هواپیماها، و ابزار صنعتی. این پردازشگرهای جاسازی شده کنترل رفتارهای آن لوازم را ساده‌تر کردند، همچنین امکان انجام رفتارهای پیچیده را نیز فراهم نمودند (برای نمونه، ترمزهای ضدقفل در خودروه). با شروع قرن بیست و یکم، اغلب دستگاه‌های الکتریکی، اغلب حالت‌های انتقال نیرو، اغلب خطوط تولید کارخانه‌ها توسط رایانه‌ها کنترل می‌شوند. اکثر مهندسان پیش بینی می‌کنند که این روند همچنان به پیش برود... یکی از کارهایی که می‌توان به‌وسیله رایانه انجام داد برنامه گیرنده ماهواره‌است.
نیز تنها ۴۹۵ دلار قیمت داشت! قیمت آن کامپیوتر نیز ۳٬۰۰۵ دلار بود و IBM در آن زمان توانست ۶۷۱٬۵۳۷ دستگاه از آن را بفروشد.
انواع رایانه
رایانه‌های توکار (جاسازی شده)
رایانه‌هایی هم وجود دارند که تنها برای کاربردهایی ویژه طراحی می‌شوند. در ۲۰ سال گذشته، هرچند برخی ابزارهای خانگی که از نمونه‌های قابل ذکر آن می‌توان جعبه‌های بازی‌های ویدئویی را که بعدها در دستگاه‌های دیگری از جمله تلفن همراه، دوربین‌های ضبط ویدئویی، و PDAها و ده‌ها هزار وسیله خانگی، صنعتی، خودروسازی و تمام ابزاری که در درون آنها مدارهایی که نیازهای ماشین تورینگ را مهیا ساخته‌اند، گسترش یافت، را نام برد (اغلب این لوازم برنامه‌هایی را در خود دارند که بصورت ثابت روی ROM تراشه‌هایی که برای تغییر نیاز به تعویض دارند، نگاشته شده‌اند). این رایانه‌ها که در درون ابزارهای با کاربرد ویژه گنجانیده شده‌اند «ریزکنترل‌گرها» یا رایانه‌های توکار" (Embedded Computers) نامیده می‌شوند. بنا بر این تعریف این رایانه‌ها به عنوان ابزاری که با هدف پردازش اطّلاعات طراحی گردیده محدودیت‌هایی دارد. بیشتر می‌توان آنها را به ماشین‌هایی تشبیه کرد که در یک مجموعه بزرگ‌تر به عنوان یک بخش حضور دارند مانند دستگاه‌های تلفن، ماکروفرها و یا هواپیما که این رایانه‌ها بدون تغییری فیزیکی به دست کاربر می‌توانند برای هدف‌های گونه‌گونی به کارگرفته شوند.
رایانه‌های شخصی
اشخاصی که با انواع دیگری از رایانه‌ها ناآشنا هستند از عبارت رایانه برای رجوع به نوع خاصی استفاده می‌کنند که رایانه شخصی (PC) نامیده می‌شوند. رایانه‌ای است که از اجزای الکترونیکی میکرو (ریز) تشکیل شده که جزو کوچک‌ترین و ارزان‌ترین رایانه‌ها به شمار می‌روند و کاربردهای خانگی و اداری دارند. شرکت آی‌بی‌ام رایانه شخصی را در سال ۱۹۸۱ میلادی به جهان معرفی کرد.
نخستین رایانه آی‌بی‌ام از برخی از ماشین حساب‌های امروزی نیز ضعیف‌تر است ولی در آن زمان شگفت انگیز بود. رایانه شخصی سی سال پیش دارای حافظه ROM با ظرفیت 40K و حافظه RAM با ظرفیت 64K بود. البته کاربر می‌توانست حافظه RAM را تا 256K افزایش دهد. قیمت هر ماژول 64K حافظه والانیوز
سرمایه‌گذاری
صنعت رایانه همواره صنعتی رو به رشد، چه در حوزهٔ سخت‌افزارى و چه در حوزهٔ نرم‌افزارى بوده است، این صنعت پیوسته مورد توجه سرمایه گذاران بوده و سرمایه‌ها را به خود جذب کرده است. آیندهٔ روشن این فنّاوری همواره سرمایه داران را ترغیب می‌کند تا روی این صنعت سرمایه‌گذاری کنند.
تاریخ سخت‌افزار رایانه
رایانه یکی از دو چیز برجسته‌ای است که بشر در سدهٔ بیستم اختراع کرد. دستگاهی که بلز پاسکال در سال ۱۶۴۲ ساخت، اولین تلاش در راه ساخت دستگاه‌های محاسب خودکار بود. تا کنون پنج نسل از رایانه‌ها ساخته و عرضه شدند.کامپیوترهای الکترونیکی و کامپیوترهای مکانیکی اولیه به این خاطر نام گرفتند که کارهایی را که قبلاً انسان‌های کامپوتر اختصاص داشت انجام می‌دادند .کامپیوتر اصالتاً یک عنوان شغلی بود و به کسانی گفته می‌شد که کارشان این بود که محاسبات برای چیزهایی مانند فهرست‌های کشتیرانی و جداول جزر و مد و موقعیت‌های نجومی نیاز بودند.تصور کنید که شما ساعتی پس از ساعتی و روزی پس از روزی هیچ کاری جز محاسبه کردن‌های بی شمار را انجام نمی‌دادید . و حتی در بهترین روز هایتان شما نمی‌توانستید جواب‌ها را خیلی تند ارائه دهید . بنا براین مخترعین صدها سال به جستجو پرداختند تا راهی برای مکانیزه شدن پیدا کنند . به این معنی که دستگاهی اختراع کنند تا این کار را انجام دهد .به دنبال انسان‌های کامپیوتر نوعی کامپیوتر عملگر آمد .
قدیمی ترین سخت افزار درست
دستگاه به کمک محاسبات، عمدتاً با استفاده از یک به یک مکاتبه با انگشتان دست برای هزاران سال مورد استفاده قرار گرفته است. اولین دستگاه شمارش احتمالاً به شکل شمارش چوب بوده اند.
بعد از نگهداری سوابق کمک در سراسر هلال حاصلخیز شامل محاسبه (حوزه های خاک رس، مخروط و غیره) که تعدادی از موارد، احتمالاً دام و دانه، مهرو موم شده در ظروف تو خالی پخته نشده خاک رس نشان داده شده است. استفاده از شمارش میله هایک نمونه است. چرتکه اولیه برای کارهای ریاضی مورد استفاده قرار گرفت. چیزی که ما آن را چرتکه ی روم می نامیم در بابل زودتر از ۲۴۰۰ سال قبل از میلاد مورد استفاده قرار گرفت. از آن زمان، بسیاری از اشکال دیگر تخته حساب و یا جداول ابداع شده است. در یک قرون وسطی اروپا خانه شمارش، یک پارچه شطرنجی میتواند بر روی یک جدول قرار داده شده است و استفاده از نشانگر در اطراف آن با توجه به قوانین خاص نقل مکان کرد، به عنوان کمکی برای محاسبه مبالغ از پول است.
چرتکه
چرتکه که یک کمک رسان اولیه برای محاسبات ریاضی بود تنها خصوصیت آن این بود که به حافظه افراد برای انجام محاسبات کمک می‌کرد . یک چرتکه اندازه ماهر میتواند عملیات جمع و تفریق را با سرعتی برابر با دست جمع و تفریق می‌کند انجام دهد. قدیمی‌ترین چرتکه‌ای که باقی مانده‌است مربوط به ۳۰۰ سال قبل از میلاد است که به وسیله یک امپراطوری در جنوب غرب آسیا استفاده می‌شده .
چرتکه‌های مدرن از حلقه‌هایی درست شده‌اند که روی میله‌ها می‌لغزند در یک چرتکه خیلی پیشرفته ۵ حلقه پایینی در هر میله نشانگر ۵ انگشت دست است و ۲ حلقه بالایی نشانگر ۲ دست است .
خط کش محاسبه
پیش از ۱۶۱۷ یک اسکاتلندی به نام جان نپر٬ لگاریتم را اختراع کرد. که این اختراع با عنوان تکنولوژی باعث شده که غرب، مورد توجه مردم دنیا قرار گیرد. این عنصر جادویی لگاریتم هر عملوند بود که عموماً از یک فهرست کنده کاری شده گرفته شده بود. اما نپر به آن یک اختیار دیگر اضافه کرد چیزی که ارزشهای لگاریتم که بر روی عاجها کنده کاری شده بودند امروزه استخوان‌های پنر نامیده می‌شوند.
اختراع نپر مخترعان را مستقیماً به سوی اختراع خط کش محاسبه راهنمایی کرد که اولین بار در سال ۱۶۲۳ در انگلستان ساخته شد و تا دهه ۱۹۶۰ به وسیله مهندسین اخترشناسی برای برنامه فرود آپولو و انسان‌ها به روی ماه استفاده شد.
ماشین محاسبه
لئوناردو داوینچی (۱۵۱۹-۱۴۵۷) طرحی از ماشین محاسبه چرخ دنده دار کشید که ظاهراً هیچ گاه آن را نساخت. اولین ماشین محاسبه چرخ دنده دار که واقعاً ساخته شد احتمالاً در ساعت محاسبه گر بود که به نام مخترعش ویلیام چیکارد نام گرفت. این وسیله تبلیغ زیادی به همراه نداشت چرا که چیکارد خیلی زود پس از آن در اثر طاعون درگذشت.
دستگاه پاسکالین
در سال ۱۶۴۲ بیلز پاسکال در سن ۱۹ سالگی پاسکالین را به عنوان یک کمک رسان برای پدرش که یک جمع اورنده مالیات بود اختراع کرد.
پاسکال ۵۰ عدد از این دستگاه‌های چرخدنده‌ای را ساخت ماشین حسابی تک کاره که فقط می‌تواست جمع کند. ولی به خاطر قیمت زیاد ان واینکه این دستگاه واقعاً دقیق نبود ( چون در ان زمان ساخت چرخ دنده‌ها با دقت لازم مقدور نبود ) نتوانست خیلی به فروش برسد. سپس تا جایی ترقی کرد که در حال حاضر دانشبرد ماشین‌ها دیجیتال شدند بخش کیلومتر شمار و سرعت سنج ماشین‌های امروزی از دستگاهی بسیار شبیه به پاسکالین استفاده می‌کنند. پاسکال یک بچه نابغه بود او در سن ۱۲ سالگی در حال انجام ازمایش مدل موقعیت‌های ۳ ثانیه‌ای اقلیدس در کف اشپزخانه دیده شده بود .
پاسکال ادامه داد و اختراع‌های زیاد دیگری مانند اختراع قطریه احتمال و منگنه آبی و سرنج را انجام داد. عکس زیر نشان دهنده یک ورزن ۸ رقمی از پاسکالین ودو صحنه از ورزن ۶ رقمی پاسکالین است.
محاسبه گر پله دزد
تنها چند سال پس از پاسکال گات فراید ویلهم لیبنیز ( همکار نیوتون ) ساختن ماشین حساب چهار کاره ( جمع و تفریق وضرب و تقسیم ) را مدیریت کرد . که محاسبه گر پله‌ای نامیده شد . چون این دستگاه بجای چرخ دنده از طبل‌های شیار دار دارای ۱۰ شیار که به ترتیب در پیرامون این طبل‌ها چیده شده بودنداستفاده می‌کرد . همچنین این محاسبه گرپله‌ای از سیستم عدد ده دهی ( هر طبل ۱۰ شیار داشت ) استفاده کرد.
لیبنیز اولین کسی بود که از استفاده از سیستم باینری اعداد طرف داری کرد. که پایه واساس بهره برداری از کامپیوترهای مدرن است .لیبنیز به عنوان یکی از بزرگترین فیلسوف‌ها شناخته شد ولی او در تنهایی و فقر از دنیا رفت .
کارت‌های منگنه
در سال ۱۸۰۱ جوزف ماری جکوارد فرانسوی یک دستگاه بافندگی قوی را اختراع کرد که توانست بافندگی‌اش ( و تزئین روی پارچه روی یک الگو به طور اتوماتیک ) را بنیان گذاری کند. این دستگاه از روی کارت‌های چوبی منگنهای که در یک ردیف طولانی به وسیله یک طناب به هم کمک می‌کردند می‌خواند.
نسل‌های این کارت‌های منگنهای از قبل از این نیز استفاده می‌شده‌اند.تکنولوزی جکوارد یک عطیه و نعمت راستین برای کارخانه داران بود اما خیلی از کار کنان کارخانه‌ها را بیکار می‌کرد و جمعیت انبوه مردم عصبانی کار خانه‌های جکوارد را بر شکست کرد وحتی یک نفر هم به او حمله کرد.
تاریخ پر از مثال‌هایی از آشوب‌های کارگران به دنبال ابداع یک تکنولوزی است . ولی بیشتر مطالعات این را نشان می‌دهد که در همه جا تکنولوزی در حقیقت تعداد شغل‌ها را افزایش داده‌است .
ماشین محاسبه گر بخاری
در سال ۱۸۲۲ یک ریاضی دان انگلیسی چالز پاپیج ماشین محاسبه گر بخاری را پیشنهاد کرد . این ماشین به اندازه یک اتاق بود که ان را موتور متفاوت نامید.این ماشین قادر به محاسبه فهرست‌هایی از اعداد بود مانند جداول لگاریتمی .او سر مایه و بودجه دولتی را برای این پروزه به خاطر اهمیت جداول عددی در کشتی رانی در اقیانوس که به وسیله ان تجارت ابی ونیز نیروی دریایی نظامیشان را ترقی می‌دادند جذب کرد .دولت انگلیس برنامه ریزی کرده بود که بزرگترین امپراطوری جهان شود اما در آن زمان دولت انگلستان در حال چاپ یک سری ۷ جلدی جداول کشتیرانی به همراه یک جلد کتاب تصحیحات بود که نشان می‌داد این سری کتاب بالغ بر ۱۰۰۰ اشتباه عددی داشت .این ارزو می‌رفت که ماشین بابیج بتواند اشتباهات به این گونه را رفع کند .اما ساخت دستگاه «ماشین متفاوت بابیج» ثابت کرد بسیار سخت است . واین پروزه به زودی تبدیل به گرانترین پروزهٔ بودجه‌ای دولت تا آن زمان در تاریخ انگلستان شد .ده سال بعد کامل کردن این دستگاه غیر ممکن شد.
موتور تحلیلی
بابیج دلسرد نبود و با وجود این سراغ فکر بعدیش رفت . چیزیکه او آن را موتور تحلیلی نامید . این وسیله به اندازه یک خانه بزرگ بود و به اندازهٔ ۶ اسب بخار قدرت داشت . که چون این دستگاه به خاطر تکنولوزی کارت‌های منگنهٔ جکوارد قابل برنامه ریزی بود هدف کلی تری داشت .
اما این بابیج بود که پرش خردمندادهٔ مهمی را مربوط به کارت‌های منگنه کرده بود . در دستگاه بافندگی جکوارد بودن یا نبودن هر سوراخ در کارت به یک نخ اجازه می‌داد که بگذرد ویا اینکه متوقف شود.بابیج فهمید که الگوی حفره‌ها میتواند برای نشان دادن یک ایده انتزاعی استفاده شود . بابیج فهمید که نیازی ندارد که یک مسئله به خودی خود به طور فیزیکی از سوراخ‌ها عبور کند. ازاین گذشته بابیج دریافت که کارت‌های منگنه می‌توانند به عنوان دستگاه ذخیره به کار روند و اعداد محاسبه شده را برای محاسبات بعدی نگه دارند. بابیج به خاطر ربط این دستگاه به دستگاه جکوارد نام دو قسمت مهم از دستگاهش را میل واستور گذاشت. چون هر دو کلمه در صنعت بافندگی استفاده می‌شد.
استور جایی بود که اعداد نگه داری می‌شدند و میل جایی بود که آنها به منظور رسیدن به نتایج تازه ترکیب می‌شوند.
در کامپیوترهای مدرن استور واحد حافظه نامیده می‌شود وبه میل واحدپردازش مرکزی می‌گویند .موتور تحلیلی دارای کلید تابعی بود که کامپیوترها را از ماشین‌های حساب متمایز می‌کرد . ( جملهٔ شرطی ) یک جملهٔ شرطی اجازه می‌داد که برنامه نتایج مختلفی را در یک زمان واحد به دست آورد . بر اساس جملهٔ شرطی مسیر بر نامه مشخص می‌شد .
هلدریت دسک
موفقیت بعدی در آمریکا رخ داد .دولت آمریکا مجبور بود هر ۱۰ سال یک بار اماری از تمامی ارای شهروندان آمریکایی برای تعیین نمایندگان مجلس بگیرد . واین کار بسیار به طول می‌انجامید برای همین مجلس جایزه‌ای برای مخترعی که بتواند برای انتخابات سال ۱۸۹۰ دستگاهی اختراع کند قرار داد . که این فرد کسی نبود جز هرمن هلدریت کسی که به طور موفقیت امیزی کارت‌های منگنهای جکوارد را برای شمارش آرا به کار گرفت .
اختراع او به عنوان هلریت دسک شناخته شد که شامل یک کارت خوان بود که سوراخ‌های داخل کارت را درک می‌کرد . ویک دنده دستگاهی را که می‌توانست بخواند می‌چرخواند ویک شمارش گر نتایج را نشان می‌داد .تکنیک هلدریت موفق بود و انتخابات خیلی زود تر از سالهای قبل انجام گرفت .
IBM
هلدریت یک شرکت بنا کرد که بعد از مدتی به یک شرکت تجاری بین‌المللی تبدیل شد که امروزه ما ان را به نام ای بی ام می‌شناسیم.
ای بی ام به سرعت رشد کرد و کارت‌های منگنه همه جا را فرا گرفتند. امروزه کارت‌های منگنه اطلاعات مشخصی از قبیل نام شما وادرس شما و به عنوان مثال مصرف گاز شما را ذخیره می‌کنند وسپس از این طریق قبض شما محاسبه و برایتان فرستاده خواهد شد.البته امروزه هکرهایی هستند که با هک کردن این کارت‌ها مبالغ مصرفی خود را کاهش می‌دهند.
ماشین شمارشگر هلدریت اولین ماشینی بود که بر روی جلد مجله‌ای تا به ان زمان به چاپ رسیده بود . آی بی ام ماشین حساب‌هایش را برای فروش به شرکت‌های تجاری همراه با حساب داری مالی و حسابداری اموال پیشرفت داد. یک خصوصیت در قالب دو ویزگی حسابداری مالی وحسابداری اموالی . اما ارتش آمریکا به یک حسابگر بهینه برای انجام محاسبات علمی نیاز داشت . در جنگ جهانی دوم آمریکا ناوهای جنگی ای داشت که به سختی فشنگ‌ها و گلوله‌هایی به وزن برابر با یک ماشین کوچک را تا ۲۵ مایل می‌کشید .
فیزیک دانان باید معادله‌ای می‌نوشتند که بیان کند چگونه شرایط جوی و باد و جاذبه و سرعت اولیه وغیره می‌توانند مسیر گلوله‌ها را تعیین کنند . اما حل چنین معادله‌ای بسیار سخت بود . این‌ها کارهایی بود که توسط کامپیوترهای بشری انجام شد و نتایج انها در دفتر چه راهنمای نظامی منتشر می‌شد.
اولین ویروس
یکی از بر نامه نویسان مارک۱ یک زن بود به نام گریس هاپر . این زن اولین ویروس کامپیوتر به نام باگ را پیدا کرد . یک حشره مرده که در دستگاه افتاده بود و بال‌هایش مانع خواندن روزنه‌ها می‌شد .
باگ برای نشان دادن نقصی در سیستم بکار می‌رود از آن زمان این کلمه سال ۱۹۵۳ گریس هاپر اولین زبان پیشرفته به نام فلو ماتیک را اختراع کرد، شناخته شد . زبان‌های سطح بالا به منظور راحت تر فهمیدن انسان‌ها ساخته شد . چنان که زبان باینری برای کامپیوتر قابل فهم تر بود که بعدها به نام کوبول اما یک زبان برنامه نویسی پیشرفته بدون یک برنامهٔ مترجم ارزشی نداشت . تا زبان سطح بالا را به زبان باینری (یا زبان ماشین ) ترجمه کند که هاپر اولین مترجم یا کامپایلر را هم ساخت . این زن تا سن ۷۹ سالگی در زمینه کامپیوتر و برنامه نویسی فعال بود .
رایانه‌های نسل اول
در سال ۱۹۳۸٬ جان وینسنت آتاناسف استاد فیزیک و ریاضیات دانشگاه ایالتی آیووا در آمریکا به فکر ساختن اولین رایانه الکترونیکی یک منظوره افتاد. او با همکاری دستیارش و دانشجوی فارغ‌التحصیلش کلیفرد بری، با استفاده از لامپ خلاء شروع به ساختن رایانهٔ مزبور کرد و آن را کامپیوتر آتاناسف‌بری یا ABC نامید که می‌توانست ۲۹ معادلهٔ چند مجهولی را با ۲۹ مجهول حل کند . این اولین ماشینی بود که توانست داده‌ها را به عنوان بار الکتریکی در خازن ذخیره کند . کاری که امروزه کامپیوترها برای ذخیره اطلاعاتشان در حافظه اصلی می‌کنند . اما این دستگاه قابل برنامه ریزی نبود وطراحی انها تنها مناسب برای یک نوع از مشکلات ریاضی (معادلات چند مجهولی ) بود . ولی به خاطر درگیری ارتش آمریکا در جنگ جهانی دوم و لزوم پیوستن آناتاسف به ارتش همکاری او با ارتش آمریکا، ساخت این رایانه عملی نشد و ساخت آن ادامه نیافت.متأسفانه مخترعینش هیچ تلاشی برای نگه داری آن نکردند و سرانجام این دستگاه رها شده و به وسیله کسانی که به داخل اتاق آمده بودند غارت شد .
یکی دیگر از کسانی که در زمینهٔ کامپیوترهای مدرن کار کردکلوسوس بود که در طول جنگ جهانی دوم به کمک دولت بریتانیا به هدف شکستن کدهای پنهانی آلمانیان دستگاهی ساخت .
در حقیقت انگلستان جهان را به سوی ساخت و طراحی ماشین‌های الکترونیکی هدایت کرد که برای شکستن رمزها اختصاص یافته بود و معمولاً قادر به خواندن امواج رادیویی کد دار‌المانی‌ها بود .کامپیوتر هاروارد مارک ۱ اتانا سوف بری و کلوساس انگلیسی سهم عمده‌ای در این صنعت دارا بودند ولی پیش گامان آمریکایی و انگلستانی هنوز بر سر اینکه چه کسی اول بود بحث می‌کردند. اما زود تر از ان زیوس رشته کامپیوترهایی برای اهداف عمومی در نازی آلمان ساخته بود در حقیقت زد ۱ اولین بود چرا که در بین سالهای ۱۹۳۶ و۱۹۳۸ ساخته شده بود.
سومین ماشین زیوس که به زد ۳ معروف است درسال ۱۹۴۱ ساخته شد، که احتمالاً اولین کامپیوتر دیجیتال چند منظوره قابل برنامه ریزی عملی بود . یعنی به وسیله نرم‌افزار کنترل می‌شود .زد ۳ به وسیله هجوم بمباران پیوسته خراب شد . زد ۱ و زد۲ هم به همان سر نوشت دچار شدند و تنها زد ۴ باقی ماند زیرا زیوس ان را داخل واگنی گذاشت و روانه کوهستان کرد.
در سال ۱۹۴۳ فیزیکدانی به نام جان ماکلی با همکاری جی پرسیر اکرت که مهندس برق بود، شروع به ساختن اولین رایانه الکترونیکی همه منظوره نمود. این رایانه که در ساخت آن افزون بر اجزاء الکترومکانیکی، از هجده هزار لامپ خلا استفاده شده بود بنام انیاک نامگذاری شد و در سال ۱۹۴۶ میلادی آماده نصب و راه‌اندازی گردید و در زمان خود پیچیده‌ترین دستگاه الکترونیکی جهان بود. این رایانه قادر به انجام سیصد عمل ضرب در هر ثانیه بود و به مدت ۹ سال مورد استفاده ارتش آمریکا قرار گرفت.
یکی از موفقیت‌های کامپیوتر هاروارد ( مارک ۱ ) بود که به طور شریکی بین هاروارد و ای بی ام در سال ۱۹۴۴ ساخته شد . این اولین کامپیوتر قابل بر نامه ریزی دیجیتال که در آمریکا ساخته شد، بود .ولی آن به طور کامل الکترونیکی نبود . در عوض این دستگاه بدون سوئیج و کلاج و میله و دستگاه تقویت و غیره ساخته شده بود .وزن ماشین ۵ تن بود و در آن ۵۰۰ مایل سیم جا داده شده بود . آن دارای طول ۸ فیت ودرازی ۵۱ فیت بود .مارک ۱ به مدت به مدت ۱۵ سال بدون توقف کار کرد و به شکل یک اتاق بافندگی شبیه بود .
مارک ۱ عملیات را روی اعدادی انجام می‌داد که ۲۳ رقم عرض داشتند . او می‌توانست ۲تا از این اعداد را جمع یا تفریق کند در زمانی برابر سه دهم ثانیه یا انها را ضرب کند در حدود ۴ ثانیه و تقسیم کند در ۱۰ ثانیه ۴۵ سال بعد کامپیوترها می‌توانستند عملیات جمع را در یک بیلیونیم ثانیه انجام دهند.
اگر چه مارک ۱ سه بخش مساوی از میلیون‌ها اجزا داشت ولی تنها می‌توانست ۷۲ عدد را ذخیره کنند . و ۱۰میلیون عدد دیگر را در هارد دیسک. و سرعت نمایش این اطلاعات بسیار بسیار بالا است . برای همین سرعت بالاست که کامپیوترها ی الکترونیکی قاتل دستگاه‌های مکانیکی به حساب می‌ایند .هاروارد ایکن یکی از مدیران طراحی مارک ۱ در نامهٔ فکاهی خود نوشت تا سال ۱۹۴۷شش کامپیوتر الکترونیکی برای انجام محاسبات تمام آمریکا کافی است . برای همین ای بی ام شروع به تحقیق کرد که ایا می‌شود این دستگاه را به یک شکل استا ندارد درآورد چرا که تا آن زمان تنها دولت و ارتش آمریکا توان پرداخت چنین هزینه‌ای را داشتند . البته نظریه ایکن زیاد هم بد نبود جرا که او از انقلاب میکرو کامپیوترها در سال ۱۹۵۹ بی خبر بود .
اپل ۱ که با عنوان «خودتان انجام دهید» بدون ظاهری زیبا فروخته شد . کامپیوترها به صورت شگفت انگیزی گران بودند چرا که در آن نیاز به اسمبلی دستی زیادی بود .
در سال ۱۹۴۵ نابغه ریاضی جان فون نویمان طی مقاله‌ای استفاده از سیستم اعداد دودویی (Binary) در ساختمان رایانه و نظریه انباشت برنامه در حافظه رایانه را مطرح کرد و بر این اساس ساخت رایانه رقمی الکترونیکی همه منظوره‌ای را پیشنهاد نمود و آن را ادواک نامید. این دستگاه رایانه‌ای با توانایی ذخیره داخلی برنامه‌ها و سرعت بالای الکترونیکی بود. فن نویمان را اغلب به‌عنوان بنیانگذار ذخیره‌سازی برنامه‌ها می‌شناسند.
ساخت این رایانه در سال ۱۹۴۶ شروع شده بود و تا اواخر سال ۱۹۵۰ به تاخیر افتاد. با نگرش به اینکه در طراحی و ساخت رایانه‌های مدرن از نظریه‌های نویمان بهره گرفته می‌شود، لذا وی را پدر کامپیوتر می‌خوانند.
در سال ۱۹۴۷ موریس ویلکس استاد دانشگاه کمبریج انگلیس شروع به ساخت اولین رایانه رقمی الکترونیکی حاوی برنامه‌های ذخیره شده نمود و آن را ادساک نامید. ساخت این رایانه در سال ۱۹۴۹ به پایان رسید و آماده نصب و بهره‌برداری گردید.
در سال ۱۹۵۰ اولین رایانه دارای برنامه ذخیره شده ساخت آمریکا به نام سیک در سازمان ملی استانداردها در واشنگتن نصب گردید و بیش از ده سال مورد استفاده قرار گرفت. در فاصله سالهای ۱۹۵۱ تا ۱۹۵۷ نیز شرکت‌های رایانه‌ای آی بی ام و یونیواک رایانه‌های الکترونیکی گوناگونی ساخته و عرضه کردند.
در رایانه‌های نسل اول از ویژگی دو حالته بودن لامپ خلا که وسیله‌ای الکترونیکی است و میتواند خاموش یا روشن باشد بهره گرفته شد و در اغلب آنها لامپ خلا در قسمت محاسبه و منطق بکار رفته بود. رایانه‌های نسل اول دارای حجم زیادی بودند و میزان حافظه، سرعت و دقت در آنها کم بود و به انگیزه استفاده از لامپ خلا و ایجاد گرمای زیاد، استفاده از آنها به چند ساعت در روز محدود بود.
رایانه‌های نسل دوم
در رایانه‌های نسل دوم ترانزیستور جایگزین لامپ خلا گردید. ترانزیستور چند برابر کوچکتر از لامپ خلا بود و تاثیر زیادی بر روی سرعت محاسبات رایانه داشت. ظرفیت حافظه در رایانه‌های نسل دوم در قیاس با رایانه‌های نسل اول دارای ظرفیت حافظه بیشتر و سریعتر، کوچکتر و قابل اطمینان‌تر بودند.
در فاصله زمانی سالهای ۱۹۵۸ تا ۱۹۶۴ توسط شرکت‌های کامپیوتری ان‌سی‌آر٬ ای‌بی‌ام و سی‌دی‌سی رایانه‌های مختلف الکترونیک ساخته شدند و عرضه شدند و در سال ۱۹۶۳ اولین مینی رایانه بنام پی‌دی‌وی ۸ توسط شرکت دک معرفی گردید.
انقلاب میکروالکترونیک‌ها باعث شد مدارهای مجتمع که به اندازهٔ ناخن انگشت شست شما باشند جای آن سیم کشی‌های دستی را بگیرد.
اولین سود مدارهای مجتمع ترانزیستورها نیستند بلکه کوچکی آنها هست چرا که ترانزیستورها فایدهٔ تعدادی آنها است و بیشتر از میلیون‌ها ترانزیستور میتواند تولید شود و به فرایندهای ماشینی دستگاه مرتبط شود تمام عناصر بر روی یک مدار مجتمع ساخته شده‌اند همزمان در طریق شماره کوچک (شاید ۱۲) از پوشانه‌های بصری که هندسهٔ هر لایه را تعریف می‌کند. این‌ها سرعت پردازش و ساختن کامپیوترها را افزایش می‌دهد واز این جهت هزینهٔ آنها هم کاسته شد همان گونه که دستگاه چاپ یوهانس گوتنبرگ ساختن کتاب‌هایش را سرعت داد و بدین وسیله آنها را برای عموم قابل خرید کرد
کامپیوتر ای بی ام استرچ سال ۱۹۵۹ درازای ۳۳ فوتی را برای نگاه داشتن ۱۵۰۰۰۰ ترانزیستور داخلش را لازم داشت . این ترانزیستورها به طور شگفت انگیزی کوچک تر از لامپ‌های خلا هستند . اما آنها عناصر منحصر به فردی بودند که نیاز به اسمبلی منحصر به فردی داشت در اوایل دهه ۱۹۸۰ این ترانزیستورهای زیاد توانست به طور هم زمان بر روی یک مدار مجتمع ساخته شود امروزه کامپیوترهای پنتیوم ۴ شامل ۴۲۰۰۰۰۰۰ ترانزیستور برروی یک مدار مجتمع به اندازهٔ یک ناخن شست است .
رایانه‌های نسل سوم
برای ساختن کامپیوترهای سریعتر و قویتر کوشش‌ها همچنان ادامه داشت تا در اوایل ۱۹۶۰ اولین کامپیوتر نسل سوم (Third Generation) به بازار عرضه شد. این کامپیوتر از سری IBM ۳۶۰ بود که برای ساختن آن ۵ میلیارد دلار سرمایه گذاری شد که بزرگترین پروژه مالی بخش خصوصی تا آن تاریخ به شمار می‌رفت.این کامپیوتر که مدل‌های گوناگونی از نظر ظرفیت و سرعت کار داشت، در هر دو امور تجاری و علمی قابل استفاده بود.
جدیدترین تحول در تکامل کامپیوترها، ساختن وسایل ضبط اطلاعات با قابلیت دسترسی مستقیم (Direct Access Device) در این نسل بود.به این ترتیب کاربران توانستند به هر یک از اجزا اطلاعات ذخیره شده در یک مجموعه عظیم اطلاعاتی، در کسری از ثانیه دسترسی پیدا کنند.علاوه بر آن در این نسل از کامپیوترها، سعی شده که قطعات مدارها را هرچه کوچکتر و با حجم کمتر بسازند و بدین ترتیب مدارهای مجتمع (Integrated Circuits(IC)) به وجود آمدند.ویژگی دیگر رایانه‌های نسل سوم امکان استفاده همزمان چندین کاربر از یک رایانه بود. این رایانه‌ها بر خلاف نسل قبلی که فقط در یکی از دو حیط علمی و غیرعلمی توانایی کار داشتند، توانایی کار در هر دو محیط را دارا بودند.
سرعت عملیان در رایانه‌های نسل سوم بسیار افزایش یافت. عملیات حسابی و منطقی در این رایانه‌ها در مایکرو ثانیه(یک میلیونیم ثانیه) و حتی نانو ثانیه (یک بیلیونیم ثانیه) انجام می‌شد. در ایران، از زمان ارایه کامپیوترهای نسل سوم کاربرد کامپیوتر به سرعت توسعه یافت و مؤسسات مختلف تعدادی از آنها را نصب کردند.
بارزترین ویژگی رایانه‌های نسل سوم استفاده از مدارهای مجتمع یا آی سی در قسمت‌های مختلف ساختمان رایانه بود. این مدارها که از حدود ۱۰۰ عنصر منطقی تشکیل شده بود و در هر عنصر منطقی حدود ۱۰ عنصر الکترونیکی نظیر ترانزیستور و دیود بکار رفته بود، به روش خاصی در سطحی به اندازه یک سانتیمتر مربع تجمع پیدا می‌کردند و بدین لحاظ اندازه و حجم رایانه‌های نسل سوم در برابر با رایانه‌های نسل دوم کاهش یافتند. ظرفیت حافظه در رایانه‌های نسل سوم به چندین برابر قبل افزایش یافت.
در فاصله زمانی سالهای ۱۹۶۴ تا ۱۹۷۱ شرکت‌های از قبیل آی‌بی‌ام٬ جنرال الکتریک٬ باروز٬ یونیواک٬ آرسی‌ای، ان‌سی‌آر، سی‌دی‌سی٬ هانیول و تعداد زیادی از شرکت‌های کوچکتر ارائه گردید. بویژه شرکت دک با تولید مینی رایانه‌های پی‌دی‌پی ۱۰ و پی‌دی‌پی ۱۱ راه را برای پیشرفت سریع پدیده مینی رایانه‌ها باز کرد و هزاران مینی رایانه به بازار عرضه کرد.
رایانه‌های نسل چهارم
در ساختمان رایانه‌های نسل چهارم از مدارهای مجتمع الکترونیکی با تراکم متوسط و زیاد که حاوی هزارها تا صدها هزار عنصر الکترونیکی بودند و بر روی یک تراشه مربع یا مستطیل شکل از جنس سیلیکان به سطح یک سانتیمتر مربع قرار گرفته بودند استفاده می‌گردید. سرعت عمل و ظرفیت حافظه رایانه‌های نسل پنجم به نسبت نسل قبلی افزایش زیادی داشت. توانایی قرار دادن مدارهای مجتمع الکترونیکی زیادی بر روی یک سطح بسیار کوچک سبب پیدایش ریزپردازنده در آغاز این دوره گردید که می‌توانست بر روی یک سطح یک تراشه قرار بگیرد. ریز پردازنده دارای کلیه مدارهای مورد نیاز جهت عملیات حسابی، منطقی و کنترلی بود و با افزودن تعدادی تراشه جهت حافظه و سایر مدارهای مکمل به آن یک پردازشگر کامل بوجود آمد و در نتیجه ریز رایانه پا به عرصه وجود گذاشت.
با معرفی اولین ریزپردازنده به نام ۴۰۰۴ در سال ۱۹۷۱ توسط شرکت اینتل و عرضه ریزوردازنده ۸ بیتی ۸۰۸ در اواخر همان سال و ریزپردازنده ۸۰۸۰ در سال ۱۹۷۴ توسط همان شرکت، زمینه کاری جهت ساختن رایانه‌های شخصی (PC) فراهم گردید. با معرفی ریز رایانه سلب ۸-اینچ در سال ۱۹۷۲ توسط شرکت سلبی و ریز رایانه التایر ۸۸۰ در سال ۱۹۷۵ توسط شرکت میتس و ساخت ریزپردازنده‌های مختلف توسط شرکت‌های اینتل٬ زیلاک٬ موتورولا و ام‌اُ‌اس تکنالوژی، فرایند ساخت و معرفی ریزرایانه‌ها روز به روز گسترش یافت و توسط شرکت‌های مختلف از آن جمله اپل(Apple)٬ آتاری(Atari)٬ کامودر(commodore) و آی‌بی‌ام(IBM) ریز رایانه‌های گوناگونی عرضه گردید.
در دهه ۸۰ میلادی در زمینه رایانه‌های بزرگ و مینی رایانه‌ها شرکت‌های مختلف از آن جمله آی‌بی‌ام ٬سی‌دی‌سی ٬دک و باروز رایانه‌های بسیار پیشرفته‌ای ساختند و به بازار عرضه نمودند.
در همین دهه ابر رایانه‌های پیشرفته‌ای توسط شرکت‌های مختلف از جمله کری آی‌بی‌ام، سی‌دی‌سی٬ فوجیتسو ٬ هیتاچی و نک ساخته شدند.
5:59 am
زمان فتحعلی شاه
نقطهٔ شروع مدگرایی زمانی بود که بانوی ارشد فتحعلی شاه طی یک مهمانی دربار با "الیزابت مک نیل" همسر "جان مک نیل" آشنا شد. الیزابت مک نیل در آن مهمانی لباس ساتن سپید، تزئین شده با چین‌های توری و همچنین ردای قرمز ابریشمی بر تن داشت که در تضاد با لباس‌ها و جواهرات با شکوه و پر زرق و برق خانم‌های درباری بود. اما همین لباس ساده چشم بانوی اول دربار ایران را گرفت و نقطه شروعی شد بر تغییر لباس زنان دربار قاجار.
بعدها در سال ۱۸۵۰ میلادی، "لیدی شیل" با ملک جهان مادر ناصرالدین شاه دیدار کرد. او شرحی شگرف از لباسهای دربار نوشت و در یادداشت‌هایش آورد که چقدر لباسهای ساده اروپایی وی خانم‌های قجری را هم زمان مجذوب و متحیر کرده بود.
زمان ناصرالدین شاه
در زمان سلطنت ناصرالدین شاه و به واسطهٔ نفوذ دخترش تاج السلطنه که تحصیل کردهٔ اروپا بود و از آزادی زنان ایران پشتیبانی می‌کرد باعث ورود مد روز در سبک اروپایی به ایران شد. تا جایی که وی برای نامزدی و عروسی اش لباسی ساخته از ابریشم صورتی با ساتن سفید پوشید که با تور سر به سبک عروس‌های اروپایی کامل می‌شد؛ دیگر زنان درباری نیز لباس‌هایی به سبک دههٔ ۱۸۷۰ میلادی می‌پوشیدند که خط یقه شان دکولته(یقه باز) بود.
اندازهٔ دامنهای سنتی متفاوت بود، اما طبق مد دههٔ ۱۸۶۰ میلادی در ایران، دامن‌ها کوتاه و جنس شان ضخیم شده بود و "شلیته" نامیده می‌شدند، تا اینکه ناصرالدین شاه در جریان سفر به پاریس و دیدن رقصندگان باله مدل دامن آنها را به زنان دربار معرفی کرد. لباس زنان دربار، اوایل ترکیبی از نیم تنه (ژاکت) های تنگ با آستین‌های بلند بود با شلواری که به شکل زنگوله تا زانوها می‌رسید، همهٔ لباس‌ها از پارچه زربفت ابریشمی و مخمل ساخته شده بودند. یک شال معمولا صورت را در بر می‌گرفت و زیر چانه گره زده می‌شد. بسته به وضعیت پوشنده لباس مقدار زیادی از جواهرات نیز آویخته می‌شد.
تغییرات در لباسهای سنتی بصورت تدریجی از اواسط قرن نوزدهم شکل گرفت و شامل شلوارهای کوتاه‌تر، و دامن‌هایی در اندازه و ضخامت‌های مختلف بود که روی شلوارهای تنگ یا جوراب‌های نازک پوشیده می‌شد. معرفی جامه اروپایی به زنان دربار تدریجی بود و از اواخر قرن نوزدهم شروع شد که شامل انطباق با سبک سنتی است. برای نمونه کت‌ها با دکمه بسته شدند و خط یقه V شکل داشتند. لباسهای بلند با کمر تنگ و دامنهای ضخیم که زیر کت پوشیده می‌شد. شنل‌ها روی کت پوشیده می‌شد و برخی مواقع رداهای طرح اروپایی به جای چادر در لباسهای بیرون از خانه استفاده می‌شد.
تاثیرگذارترین پیش قراولان مد در میان زنان دربار قجر به طور مستقیم دارای خویشاوندی با شاه بودند، بنابراین در بالاترین جایگاه اجتماعی بودند و واکنش به این تغییرات تا حد زیادی بسته به رویکرد شوهران آنها بود که آن هم نسبت به تحصیلات زنان و آداب اروپایی متفاوت بود. مردان محافظه‌کار دگرگونی در لباس‌ها را می‌توانستند بپذیرند اما به اصرار به زنان برای ماندن در خانه و دنبال نکردن حرفه ادامه می‌دادند. تاج‌السلطنه که از امتیاز ثروت و نفوذ برخوردار بود، بی‌وقفه با شوهرش مخالفت می‌کرد، آن چنان که لباس اروپایی را به عنوان نشانه رهایی بر تن می‌کرد و برای آزادی زنان ایرانی فعالیت می‌کرد.
در آن زمان لباس‌ها توسط خیاط‌ها و سازندگان لباس حرفه‌ای دوخته می‌شد، توسط ندیمان ماهر و همچنین خانم‌هایی از اندرونی. خیاط‌ها در مغازه خودشان در بازار و همچنین برای امور خصوصی کار می‌کردند. خیاط‌های مخصوص متدهای اروپایی در برش و دوخت لباس‌ها را استادانه تعلیم دیده بودند تا مقامات مرد در دربار آنها را بپوشند. زنان دربار نیز به خدمات دوزندگان اختصاصی لباس که به کاخ سر می‌زدند اعتماد داشتند. دختران در حرمسرا هنر گلدوزی برای تزئین لباس و منسوجات خانگی را آموزش می دیدند و استاندارد کار هایشان بالا بود. افزون بر آن قلاب دوزان حرفه‌ای هم بودند که روی طلا و ابریشم کار می‌کردند. با توجه به دسترسی شان برای تامین پارچه و طراحی و میزان آموزش شان، دوزندگان قادر بودند ذائقه زنان دربار را با سبک‌ها و تزئین‌های جدید تحت تاثیر قرار دهند.
دورهٔ پهلوی
زمان رضا شاه
با آغاز دورهٔ پهلوی الگو سازی از مظاهر پیشرفت به اوج خود رسید، پس از ورود ملکه ثریا(ملکه افغانستان) بدون حجاب به ایران و سفر رضا شاه به ترکیه و دیدار با آتاتورک و دیدن زنانی که بی حجاب بودند و مانند مردان کار می‌کردند و دیگر مظاهر غرب، تصمیم به ایجاد یک مدرنیزاسیون اجباری گرفت؛ گرچه جرقه‌های کشف حجاب در همان اواخر دورهٔ قاجار خورده بود اما این رضا شاه بود که دستور به کشف حجاب زنان داد، وی همچنین دستور داد مردان به جای لباسهای سنتی لباس متحدالشکل بر تن کنند که شامل کت و شلوارهای غربی بود، همچنین مردان به جای کلاه شاپو، دستار و عمامه باید کلاه پهلوی بر سر می‌کردند، زنان نیز به جای روبنده، پیچه، چادر و روسری می‌توانستند از کلاه فرنگی استفاده کنند اما داشتن حجاب ممنوع بود.
یکی از کسانی که در تغییر سبک پوشش زنان تاثیر بسزایی داشت و از حامیان کشف حجاب بود، وزیر قدرت مند دربار، عبدالحسین تیمور تاش بود که در جلسه کابینه در سال ۱۳۱۲ واردات کلاههای زنانه از خارج از کشور را قانونی کرد.
پس از ۱۷ دی ۱۳۱۴ ه. ش (۱۹۳۵) تبعیت از لباسهای مد روز پیگیری شده و خانم‌ها پوشاک خود را از روی مجله‌های مزون‌های اروپایی که به‌صورت فصلی یا سالیانه بود، تهیه می‌کردند و از تغییرات رنگ و فرم لباس با خبر شده و از آنان پیروی می‌کردند.
زمان محمد رضا شاه
در زمان سلطنت محمدرضا شاه از سال ۱۳۲۰ تا ۱۳۵۷ ه. ش به دلیل افزایش ارتباطات با کشورهای غربی و آمریکایی سیر تحول لباس و همگون شدن آن با البسه خارجی بیشتر شد.
مد لباس در دههٔ ۲۰ شمسی شامل لباسهای جلو بسته و جلو باز با یقهٔ انگلیسی بزرگ و سرشانه‌های پهن و کمرهای تنگ و چسبان بود، دامنهای گشاد و پیلی دار که قدشان تا زانو بود، اما در اواخر این دهه قد دامن‌ها دوباره بلند شد. در دههٔ ۳۰ تنوع سبک‌های لباس بالا رفت و در دههٔ بعدی دامنهای چین دار و پلیسه، کت و شلوارهای پاچه گشاد، دوپیس و... از سبک‌های طراحی لباس مرسوم بودند، جنس غالب پارچه‌هایی که در طراحی مد آن زمان به کار می‌رفت ژرسه و تریکوبود، و طرح‌ها چهار خانه، راه راه و جناقی بودند.
در دهه ۵۰ جوراب‌های خط دار به بازار عرضه شدند و سبک طراحی فرانسوی که شامل دامنهای ماکسی، میدی و مینی بود، همچنین انواع کت و دامن دوپیس و جلیقه وارد ایران شدند، همچنین در این دهه فرح پهلوی البسه آراسته یه سوزن دوزی را در دربار باب کرده بود، از مشاهیر سوزن دوزی آن زمان می‌توان به مهتاب نوروزی اشاره کرد.
در آن دوره شهرهای بزرگ به‌دلیل خصوصیات اجتماعی و اقتصادی و ارتباطات فرهنگی همیشه محل صدور مد و لباس به شهرهای کوچک و حتی روستاها بودند. دو نیروی موثر در گسترش مد و مدگرایی، زنان و جوانان بودند؛ در دهه ۵۰ این دو نیروی موثر با تمام قوا به دنبال مد بودند، مد و لباس ایرانی در دهه ۵۰ تحت تاثیر دهه ۷۰ میلادی غرب، دچار یک تحول بزرگ شد. در دهه ۵۰، مجلات و ژورنال‌های غربی سهم عمده‌ای در مدگرایی جامعه به عهده داشتند، جریان رسمی نشریات وابسته به رژیم پهلوی مثل "زن روز"، "اطلاعات جوانان" و... این موج را تقویت می‌کردند، از سوی دیگر گروه‌های پانک، هیپی‌ها، آرایش موی مخصوص بیتل‌ها، جوانان شهرنشین ایرانی را تحت تاثیر قرار داده بود.
اولین طراح مد ایرانی
زینت جهانشاه دختر یکی از سرهنگ‌های وزارت جنگ آن دوره در آموزشگاه بین المللی "لته فراین" آلمان تحصیل کرد و پس از ازدواج با یکی از افسران نظام به سوئیس رفت و در آنجا حدود یکسال هنر خیاطی و روش برش روی مانکن را فرا گرفت، سپس به پاریس که یکی از مراکز اصلی صدور مد دنیا بوده و هست رفت و در آنجا در خیاطی تخصص پیدا کرد و همچنین تحت تعلیم "پیر بالمن" یکی از طراحان معروف آن زمان رموز خیاطی مدرن و بوتیک داری را یاد گرفت.
زینت جهانشاه در سال ۱۳۲۱ به همراه همسرش که یکی از افسران نظام بود به ایران بازگشت. او در بدو ورود به ایران، اقدام به افتتاح یک لباس فروشی و خیاط خانه در خیابان امیریه شهر تهران کرد و در مدت سه ماه موفق شد نود دست لباس زنانه برای هنگام صبح، عصر و شب، تولید کند و با پوشاندن به تن مانکن‌ها و دخترها، آنها را در معرض مشاهده پانزده تن از زنان از فرنگ برگشته قرار دهد که با مد روز اروپا آشنا بودند.
مد لباس جهان شاه، آمیزه‌ای از مدهای غربی و دید شخصی‌اش بود او برای تمام لباسهای ایرانی، از روی فصول یا گل‌ها نام انتخاب کرده بود. جنس لباس‌ها اغلب از مخمل و لمه بود. مدل پالتوها و آستین‌ها آزاد و یقه‌ها بسته بودند، کت‌ها و دامن‌ها نیز مناسب با اعتقادات دینی زنان ایرانی طراحی شده بود و پیراهن‌های شب به سبک دکولته طراحی شده بودند و روی آنها منجوق و پولک دوزی شده بود، به جلوی این لباس‌ها قسمتی اضافه می‌شد که به تن بایستند. کفش‌ها هم نوک گرد و بی پاشنه و باریک طراحی شده بود. در میان مدل‌های لباس، از پالتوی پوست و کلاه به علت گرانی پوست و عدم امکان فروش خبری نبود. از سوی دیگر جهان شاه کلاه دوز خوبی هم سراغ نداشت تا طرح‌هایش را به او سفارش دهد. در عوض کیفهای مدل "موت" که هر دو دست در داخل آن قرار می‌گرفت به نمایش گذاشته شده بود. رنگهایی که در مدل‌ها استفاده شده بود بیشتر سیاه و قهوه‌ای بود.
البته جهان شاه در نمایش مدل‌های خود به بازدیدکنندگان با مشکلاتی هم روبرو بود از جمله روش راه رفتن و ایستادن مانکن‌ها و سادگی و بی‌آرایشی گیسوانشان، به ویژه در مورد آخر، آرایشگاه‌های خاصی برای این کار در ایران وجود نداشت. با این حال زنانی که وصف نمایش خیره کننده جهانشاه را شنیده بودند استقبال زیادی از جادوی مد او کردند و کار او رونق فراوانی گرفت.
این زن پس از ده سال از افتتاح مغازهٔ لباس فروشی و خیاط خانه خود به فکر استفاده از مدل لباسهای قدیمی در کار خود افتاد و با الهام از موزه مردم شناسی مانتویی را طراحی کرد که شبیه ردای مردان قدیمی بود و آستین‌های گشادی داشت که با استقبال فراوانی روبرو شد. او تا سال ۱۳۷۴ خورشیدی به کار خیاطی و مدسازی ادامه داد، وی شروع کننده راهی شد که ابتدا توسط فرزندش و سپس دیگران ادامه یافت.
پس از انقلاب ۱۳۵۷
دهه ۶۰
بعد از انقلاب 1357 و کاهش فراگیری مد و فرهنگ غربی در سطح جامعه و حتی در شهرهای بزرگ، فرهنگ پوشش ایرانیان نیز دچار تحول شد. میل به ساده‌زیستی، دوری از مد و جنگ ایران و عراق ، باعث شدند مد در دهه ۶۰ شمسی به حاشیه برود، لباس زنان در این سالها به مانتو و چادر و لباس مردان به شلوارهای پارچه‌ای گشاد و پیراهن‌های ساده تغییر یافت. لباس رسمی و اداری در این سالها هم کت و شلوار بدون کراوات بود. دهه ۶۰، کراوات به‌عنوان نمادی از فرهنگ غربی به حاشیه رفت و به اقشار خاصی از جامعه منحصر شد.
دهه ۷۰
با پایان جنگ و از میان رفتن الزامات خاص اقتصادی و سیاسی آن و آغاز دوره تاثیر همه جانبه رسانه‌هایی چون ویدئو و ماهواره، دوباره موج مدگرایی در جامعه آغاز شد. کاهش سختگیری‌ها و افزایش واردات البسه خارجی هم در تشدید این فضا موثر بود. دهه ۷۰ کم‌کم شلوارهای پارچه‌ای جای خود را به جین‌های تنگ داد و پیراهن‌های معمولی مردانه به تی‌شرت تبدیل شد. مدل‌های مختلف روسری و مانتو و تنوع در این حوزه، اتفاق مهم لباس زنانه ایرانی در دهه ۷۰ بود. برای مثال می‌توان به مدل مانتوی خفاشی اشاره کرد.
دهه ۸۰
سرعت تحول مد در دهه ۸۰ به علت ظهور اینترنت در خانه‌های مردم بسیار بالا بود، به طوری که شاید هر سال یک مد در جامعه می‌آمد و برچسب "دمده" یا "از مدافتاده" به لباسهای نه‌چندان کهنه داخل کمدها می‌خورد. مانتو فروشی‌ها آنقدر زیاد و متنوع بودند که قیمت آن کمتر با افزایش روبه‌رو می‌شد و جزو متنوع‌ترین و ارزان‌ترین تن‌پوش‌های دهه ۸۰ بودند.
دهه۹۰
در اواخر دههٔ هشتاد آشفتگی بازار پوشاک دولت مردان ایرانی را متوجه کرد که تا کنون از این عرصه و سیع رقابتی غفلت کرده‌اند و آنان را وادار کرد تا به طراحی لباس به عنوان یک ابزار فرهنگی توجه داشته باشند و به همین جهت ساماندهی مد و لباس به وزارت ارشاد واگذار شد. این وزارت خانه با برگزاری مسابقهٔ طراحی مد و لباس فجر هنرمندان را به رقابت کشاند و برای اولین بار در ایران طراحی مد و لباس به عنوان یک هنر در کنار هنرهای دیگر مطرح شد. پس از آن و در آغاز دههٔ نود شوهای زندهٔ لباس و انواع نمایشگاه‌ها فرصت پیدا کردند خود را به عرصهٔ ظهور برسانند و حتی مؤسساتی در زمینهٔ پژوهش پوشاک ایرانی به ثبت رسیدند. اولین مؤسسه پژوهشی ثبت شده در زمینهٔ پوشاک ایرانی، مانا هنر ایرانیان نام دارد.
طراحان مطرح ایرانی
از معدود طراحان مد مطرح ایرانی می‌توان به بیژن پاکزاد (زادهٔ ۱۵ فروردین ۱۳۲۳ در تهران - ۲۷ فروردین ۱۳۹۰ بورلی هیلز) و نیما بهنود و بوریس بیژن صابری اشاره کرد.
امروزه به علت وجود قوانین پوشش اسلامی در ایران که بر اساس آن زنان ملزم به پوشاندن سرتا پای بدن خود هستند هنر طراحی مد محدود به پوششی به نام "مانتو" و چادرهای اسلامی شده است. مانتو که واژه‌ای فرانسوی است به لباس یا پالتوی بلند اشاره دارد و پس از انقلاب اسلامی ایران جزو کدهای لباسی زنان محسوب می‌شود. در سالهای اخیر پس از موفقیت نیما بهنود طراح مد ایرانی ساکن آمریکا که لباس‌هایی با مُهرهای قدیمی و خطوط نستعلیق فارسی طراحی کرد که بسیار مورد استقبال قرار گرفت، سبک طراحی لباس ایرانی به سمت لباس‌هایی رفت که تلفیقی از طرح و سبک سنتی و سادگی و راحتی لباسهای مدرن باشد. برای مثال می‌توان به مانتوهای گشاد و عبا مانند در رنگ‌های شاد و با نقش و نگارهای سنتی محدود برای زنان و شال‌هایی با طرح سنتی و یا خطوط نستعلیق برای پوشش سر و بلوزهایی با همین سبک برای مردان و همچنین کیف‌هایی از جنس جاجیم اشاره کرد.
قوانین و مقررات طراحی مد
یک طراح لباس (به انگلیسی: طراحی مد) از ترکیب خطوط، تناسب، رنگ و بافت، شکل مناسب جامه را تصور می‌کند، اگرچه داشتن مهارت‌هایی مثل خیاطی و الگو کاری برای یک طراح لباس می‌توانند سودمند باشند اما به عنوان پیش شرط برای تبدیل شدن به یک طراح لباس موفق در نظر گرفته نمی‌شوند. بسیاری از طراحان مد به طور رسمی آموزش دیده‌اند و یا دورهٔ کارآموزی گذرانده‌اند.
یک طراح فنی (به انگلیسی: Technical Designer) با گروه طراحی و کارخانه‌های خارج از کشور کار می‌کند، وظیفهٔ طراح فنی اطمینان از ساخت و تولید صحیح پوشاک، انتخاب مواد اولیه و پارچه‌های مناسب و تناسب و اندازهٔ درست لباس هاست. طراح فنی نمونهٔ اولیهٔ پوشاک را بر روی تن یک مدل با تناسب کامل امتحان می‌کند و تصمیم می‌گیرد که کدام یک از تناسب‌ها و ساختارها را پیش از تولید انبوه نمونه‌های اولیه باید تغییر دهد.
یک طراح الگو یا الگو بُر (به انگلیسی: Pattern maker(Pattern cutter)) طرح اولیه اشکال، اندازه‌ها و تکه‌های لباس را مسوده می‌کند، این پیش نویس‌ها ممکن است به صورت دستی با کمک ابزار اندازه گیری، روی کاغذ باشد و یا با استفاده از نرم افزار کامپیوتری CAD انجام شود. روش دیگری که برای درآوردن طرح و اندازهٔ لباس‌ها انجام می‌شود آویزان کردن پارچه‌ها به طور مستقیم روی فرم لباس است. حاصل کار طراح الگو این است که می‌توان از اندازه‌ها و قطعات الگوی طراحی شده برای تولید لباس مورد نظر استفاده کرد. معمولاً برای کار کردن به عنوان طراح الگو آموزش رسمی امری الزامی است.
یک خیاط(به انگلیسی: خیاط) سفارش لباسهای طراحی شده را می‌گیرد و بنا به اندازهٔ مشتری آنها را می‌دوزد. به خصوص لباس‌هایی چون کت و شلوار، کت و دامن و غیره. معمولاً یک خیاط باید دورهٔ کارآموزی و یا آموزش رسمی دیگری را گذرانده باشد.
یک طراح پارچه (به انگلیسی: Textile Designer)، بافت پارچه را طراحی می‌کند و آن را برای لباس و مبلمان چاپ می‌کند. اکثر طراحان پارچه به طور رسمی به عنوان کارآموز و در مدارس عالی آموزش دیده‌اند.
یک طراح سبک یا مشاور مد (به انگلیسی: Stylist) لباس‌ها، جواهرات و لوازم جانبی را با هم هماهنگ می‌کند تا در عکاسی مد (به انگلیسی: عکاسی مد) و یا در دفیله (به انگلیسی: catwalk) به معرض نمایش گذاشته شود. طراح سبک ممکن است برای هماهنگ کردن لباس با مشتری فردی نیز کار کند. بسیاری از طراحان سبک در زمینه‌های طراحی مد، تاریخچهٔ مد و لباسهای تاریخی آموزش دیده‌اند و دارای سطح بالایی از تجربه و تخصص در زمینهٔ بازار مد جاری و روند بازار در آینده هستند. با این حال برخی از طراحان سبک به سادگی با داشتن یک حس زیبایی شناسی قوی بین لباس‌ها هارمونی برقرار می‌کنند و یک ظاهر عالی می‌آفرینند.
یک خریدار مد (به انگلیسی: Fashion buyer) ترکیبی از لباسهای موجود در مغازه‌های خرده فروشی، مغازه‌های بزرگ و فروشگاه‌های زنجیره‌ای را انتخاب کرده و می‌خرد. بسیاری از خریداران مد در مطالعات تجارت و بازرگانی و/یا مطالعات مد آموزش دیده‌اند.
یک دوزنده (به انگلیسی: Seamstress) لباسهای ماشینی یا لباسهای تولیدی‌ها را با دست و یا با چرخ خیاطی می‌دوزد. این نوع دوزنده‌ها اغلب به عنوان اپراتور چرخ خیاطی در تولیدی‌ها و کارگاه‌ها و یا در فروشگاه‌های پوشاک کار می‌کنند و معمولاً مهارتی در طراحی و برش پوشاک و یا درست کردن اندازه‌های لباس روی مدل را ندارند و تنها دوخت‌های سادهٔ لباس را انجام می‌دهند.
یک معلم طراحی مد (به انگلیسی: teacher of fashion design) مسئول آموزش هنر، صنایع دستی و مهارت‌های طراحی مد در مدارس عالی مد یا دانشگاه‌های هنر است.
یک فروشندهٔ لباسهای سفارشی (به انگلیسی: costume clothier) برای مناسبت‌های مختلف سفارش لباسهای مجلسی و رسمی می‌گیرد و به مشتری‌هایش می‌فروشد.
یک خیاط زنانه (به انگلیسی: dressmaker) در زمینهٔ لباسهای مخصوص زنان تخصص دارد، لباسهای روز، نیمه رسمی و رسمی، لباسهای کار، کت و شلوار، کت و دامن، لباس عروس، لباس ورزشی و لباس زیر زنانه.
یک تصویرگر (به انگلیسی: illustrator) برای تبلیغات بازرگانی رنگ و طرح لباس‌ها را ترسیم می‌کند.
یک گمانه زن مد (به انگلیسی: Fashion forecaster) رنگ‌ها، سبک‌ها و اشکال محبوب احتمالی در روند مد را پیش بینی می‌کند تا قبل از آماده شدن پوشاک برای فروش در فروشگاه‌ها آنچه را که باب طبع مردم قرار خواهد گرفت ارائه دهد.
یک مدل (به انگلیسی: Model) برای نمایش در نمایشگاههای مد، دفیله و یا عکس‌های مجلات مد و تبلیغات تجاری لباسهای طراحی شده را به تن می‌کند.
یک مدل شایسته (به انگلیسی: fit model) با پوشیدن و اظهار نظر درمورد تناسب نمونهٔ اولیهٔ لباس طراحی شده به طراح مد درحین ساخت لباس و بعد از آن کمک می‌کند، مدل‌های شایسته برای انجام این مهم باید تناسب اندام ویژه‌ای داشته باشند.
یک روزنامه نگار مد (به انگلیسی: fashion journalist) در مورد مد پوشاک و یا گرایش‌ها و روندها آن برای مجلات و روزنامه‌ها مقاله می‌نویسد.
یک متخصص دگرش (به انگلیسی: alteration specialist یا alterationist) مسئول تنظیم تناسب نهایی پوشاک است، به ویژه لباسهای ماشینی، و گاهی اوقات مدل آنها را دوباره تغییر می‌دهد.(تبصره: به رغم اینکه خیاط‌ها تغییرات و تنظیمات تناسب لباس‌ها را برای مشتریها انجام می‌دهند همهٔ متخصص‌های دگرش خیاط نیستند.)
یک مشاور تصویری (به انگلیسی: Image Consultant) در مورد سبک‌ها و رنگهایی به چهره و رنگ پوست و مو و اندام مشتریها می‌نشیند مشاوره می‌دهد.
نقطهٔ شروع مدگرایی زمانی بود که بانوی ارشد فتحعلی شاه طی یک مهمانی دربار با "الیزابت مک نیل" همسر "جان مک نیل" آشنا شد. الیزابت مک نیل در آن مهمانی لباس ساتن سپید، تزئین شده با چین‌های توری و همچنین ردای قرمز ابریشمی بر تن داشت که در تضاد با لباس‌ها و جواهرات با شکوه و پر زرق و برق خانم‌های درباری بود. اما همین لباس ساده چشم بانوی اول دربار ایران را گرفت و نقطه شروعی شد بر تغییر لباس زنان دربار قاجار.
بعدها در سال ۱۸۵۰ میلادی، "لیدی شیل" با ملک جهان مادر ناصرالدین شاه دیدار کرد. او شرحی شگرف از لباسهای دربار نوشت و در یادداشت‌هایش آورد که چقدر لباسهای ساده اروپایی وی خانم‌های قجری را هم زمان مجذوب و متحیر کرده بود.
زمان ناصرالدین شاه
در زمان سلطنت ناصرالدین شاه و به واسطهٔ نفوذ دخترش تاج السلطنه که تحصیل کردهٔ اروپا بود و از آزادی زنان ایران پشتیبانی می‌کرد باعث ورود مد روز در سبک اروپایی به ایران شد. تا جایی که وی برای نامزدی و عروسی اش لباسی ساخته از ابریشم صورتی با ساتن سفید پوشید که با تور سر به سبک عروس‌های اروپایی کامل می‌شد؛ دیگر زنان درباری نیز لباس‌هایی به سبک دههٔ ۱۸۷۰ میلادی می‌پوشیدند که خط یقه شان دکولته(یقه باز) بود.
اندازهٔ دامنهای سنتی متفاوت بود، اما طبق مد دههٔ ۱۸۶۰ میلادی در ایران، دامن‌ها کوتاه و جنس شان ضخیم شده بود و "شلیته" نامیده می‌شدند، تا اینکه ناصرالدین شاه در جریان سفر به پاریس و دیدن رقصندگان باله مدل دامن آنها را به زنان دربار معرفی کرد. لباس زنان دربار، اوایل ترکیبی از نیم تنه (ژاکت) های تنگ با آستین‌های بلند بود با شلواری که به شکل زنگوله تا زانوها می‌رسید، همهٔ لباس‌ها از پارچه زربفت ابریشمی و مخمل ساخته شده بودند. یک شال معمولا صورت را در بر می‌گرفت و زیر چانه گره زده می‌شد. بسته به وضعیت پوشنده لباس مقدار زیادی از جواهرات نیز آویخته می‌شد.
تغییرات در لباسهای سنتی بصورت تدریجی از اواسط قرن نوزدهم شکل گرفت و شامل شلوارهای کوتاه‌تر، و دامن‌هایی در اندازه و ضخامت‌های مختلف بود که روی شلوارهای تنگ یا جوراب‌های نازک پوشیده می‌شد. معرفی جامه اروپایی به زنان دربار تدریجی بود و از اواخر قرن نوزدهم شروع شد که شامل انطباق با سبک سنتی است. برای نمونه کت‌ها با دکمه بسته شدند و خط یقه V شکل داشتند. لباسهای بلند با کمر تنگ و دامنهای ضخیم که زیر کت پوشیده می‌شد. شنل‌ها روی کت پوشیده می‌شد و برخی مواقع رداهای طرح اروپایی به جای چادر در لباسهای بیرون از خانه استفاده می‌شد.
تاثیرگذارترین پیش قراولان مد در میان زنان دربار قجر به طور مستقیم دارای خویشاوندی با شاه بودند، بنابراین در بالاترین جایگاه اجتماعی بودند و واکنش به این تغییرات تا حد زیادی بسته به رویکرد شوهران آنها بود که آن هم نسبت به تحصیلات زنان و آداب اروپایی متفاوت بود. مردان محافظه‌کار دگرگونی در لباس‌ها را می‌توانستند بپذیرند اما به اصرار به زنان برای ماندن در خانه و دنبال نکردن حرفه ادامه می‌دادند. تاج‌السلطنه که از امتیاز ثروت و نفوذ برخوردار بود، بی‌وقفه با شوهرش مخالفت می‌کرد، آن چنان که لباس اروپایی را به عنوان نشانه رهایی بر تن می‌کرد و برای آزادی زنان ایرانی فعالیت می‌کرد.
در آن زمان لباس‌ها توسط خیاط‌ها و سازندگان لباس حرفه‌ای دوخته می‌شد، توسط ندیمان ماهر و همچنین خانم‌هایی از اندرونی. خیاط‌ها در مغازه خودشان در بازار و همچنین برای امور خصوصی کار می‌کردند. خیاط‌های مخصوص متدهای اروپایی در برش و دوخت لباس‌ها را استادانه تعلیم دیده بودند تا مقامات مرد در دربار آنها را بپوشند. زنان دربار نیز به خدمات دوزندگان اختصاصی لباس که به کاخ سر می‌زدند اعتماد داشتند. دختران در حرمسرا هنر گلدوزی برای تزئین لباس و منسوجات خانگی را آموزش می دیدند و استاندارد کار هایشان بالا بود. افزون بر آن قلاب دوزان حرفه‌ای هم بودند که روی طلا و ابریشم کار می‌کردند. با توجه به دسترسی شان برای تامین پارچه و طراحی و میزان آموزش شان، دوزندگان قادر بودند ذائقه زنان دربار را با سبک‌ها و تزئین‌های جدید تحت تاثیر قرار دهند.
دورهٔ پهلوی
زمان رضا شاه
با آغاز دورهٔ پهلوی الگو سازی از مظاهر پیشرفت به اوج خود رسید، پس از ورود ملکه ثریا(ملکه افغانستان) بدون حجاب به ایران و سفر رضا شاه به ترکیه و دیدار با آتاتورک و دیدن زنانی که بی حجاب بودند و مانند مردان کار می‌کردند و دیگر مظاهر غرب، تصمیم به ایجاد یک مدرنیزاسیون اجباری گرفت؛ گرچه جرقه‌های کشف حجاب در همان اواخر دورهٔ قاجار خورده بود اما این رضا شاه بود که دستور به کشف حجاب زنان داد، وی همچنین دستور داد مردان به جای لباسهای سنتی لباس متحدالشکل بر تن کنند که شامل کت و شلوارهای غربی بود، همچنین مردان به جای کلاه شاپو، دستار و عمامه باید کلاه پهلوی بر سر می‌کردند، زنان نیز به جای روبنده، پیچه، چادر و روسری می‌توانستند از کلاه فرنگی استفاده کنند اما داشتن حجاب ممنوع بود.
یکی از کسانی که در تغییر سبک پوشش زنان تاثیر بسزایی داشت و از حامیان کشف حجاب بود، وزیر قدرت مند دربار، عبدالحسین تیمور تاش بود که در جلسه کابینه در سال ۱۳۱۲ واردات کلاههای زنانه از خارج از کشور را قانونی کرد.
پس از ۱۷ دی ۱۳۱۴ ه. ش (۱۹۳۵) تبعیت از لباسهای مد روز پیگیری شده و خانم‌ها پوشاک خود را از روی مجله‌های مزون‌های اروپایی که به‌صورت فصلی یا سالیانه بود، تهیه می‌کردند و از تغییرات رنگ و فرم لباس با خبر شده و از آنان پیروی می‌کردند.
زمان محمد رضا شاه
در زمان سلطنت محمدرضا شاه از سال ۱۳۲۰ تا ۱۳۵۷ ه. ش به دلیل افزایش ارتباطات با کشورهای غربی و آمریکایی سیر تحول لباس و همگون شدن آن با البسه خارجی بیشتر شد.
مد لباس در دههٔ ۲۰ شمسی شامل لباسهای جلو بسته و جلو باز با یقهٔ انگلیسی بزرگ و سرشانه‌های پهن و کمرهای تنگ و چسبان بود، دامنهای گشاد و پیلی دار که قدشان تا زانو بود، اما در اواخر این دهه قد دامن‌ها دوباره بلند شد. در دههٔ ۳۰ تنوع سبک‌های لباس بالا رفت و در دههٔ بعدی دامنهای چین دار و پلیسه، کت و شلوارهای پاچه گشاد، دوپیس و... از سبک‌های طراحی لباس مرسوم بودند، جنس غالب پارچه‌هایی که در طراحی مد آن زمان به کار می‌رفت ژرسه و تریکوبود، و طرح‌ها چهار خانه، راه راه و جناقی بودند.
در دهه ۵۰ جوراب‌های خط دار به بازار عرضه شدند و سبک طراحی فرانسوی که شامل دامنهای ماکسی، میدی و مینی بود، همچنین انواع کت و دامن دوپیس و جلیقه وارد ایران شدند، همچنین در این دهه فرح پهلوی البسه آراسته یه سوزن دوزی را در دربار باب کرده بود، از مشاهیر سوزن دوزی آن زمان می‌توان به مهتاب نوروزی اشاره کرد.
در آن دوره شهرهای بزرگ به‌دلیل خصوصیات اجتماعی و اقتصادی و ارتباطات فرهنگی همیشه محل صدور مد و لباس به شهرهای کوچک و حتی روستاها بودند. دو نیروی موثر در گسترش مد و مدگرایی، زنان و جوانان بودند؛ در دهه ۵۰ این دو نیروی موثر با تمام قوا به دنبال مد بودند، مد و لباس ایرانی در دهه ۵۰ تحت تاثیر دهه ۷۰ میلادی غرب، دچار یک تحول بزرگ شد. در دهه ۵۰، مجلات و ژورنال‌های غربی سهم عمده‌ای در مدگرایی جامعه به عهده داشتند، جریان رسمی نشریات وابسته به رژیم پهلوی مثل "زن روز"، "اطلاعات جوانان" و... این موج را تقویت می‌کردند، از سوی دیگر گروه‌های پانک، هیپی‌ها، آرایش موی مخصوص بیتل‌ها، جوانان شهرنشین ایرانی را تحت تاثیر قرار داده بود.
اولین طراح مد ایرانی
زینت جهانشاه دختر یکی از سرهنگ‌های وزارت جنگ آن دوره در آموزشگاه بین المللی "لته فراین" آلمان تحصیل کرد و پس از ازدواج با یکی از افسران نظام به سوئیس رفت و در آنجا حدود یکسال هنر خیاطی و روش برش روی مانکن را فرا گرفت، سپس به پاریس که یکی از مراکز اصلی صدور مد دنیا بوده و هست رفت و در آنجا در خیاطی تخصص پیدا کرد و همچنین تحت تعلیم "پیر بالمن" یکی از طراحان معروف آن زمان رموز خیاطی مدرن و بوتیک داری را یاد گرفت.
زینت جهانشاه در سال ۱۳۲۱ به همراه همسرش که یکی از افسران نظام بود به ایران بازگشت. او در بدو ورود به ایران، اقدام به افتتاح یک لباس فروشی و خیاط خانه در خیابان امیریه شهر تهران کرد و در مدت سه ماه موفق شد نود دست لباس زنانه برای هنگام صبح، عصر و شب، تولید کند و با پوشاندن به تن مانکن‌ها و دخترها، آنها را در معرض مشاهده پانزده تن از زنان از فرنگ برگشته قرار دهد که با مد روز اروپا آشنا بودند.
مد لباس جهان شاه، آمیزه‌ای از مدهای غربی و دید شخصی‌اش بود او برای تمام لباسهای ایرانی، از روی فصول یا گل‌ها نام انتخاب کرده بود. جنس لباس‌ها اغلب از مخمل و لمه بود. مدل پالتوها و آستین‌ها آزاد و یقه‌ها بسته بودند، کت‌ها و دامن‌ها نیز مناسب با اعتقادات دینی زنان ایرانی طراحی شده بود و پیراهن‌های شب به سبک دکولته طراحی شده بودند و روی آنها منجوق و پولک دوزی شده بود، به جلوی این لباس‌ها قسمتی اضافه می‌شد که به تن بایستند. کفش‌ها هم نوک گرد و بی پاشنه و باریک طراحی شده بود. در میان مدل‌های لباس، از پالتوی پوست و کلاه به علت گرانی پوست و عدم امکان فروش خبری نبود. از سوی دیگر جهان شاه کلاه دوز خوبی هم سراغ نداشت تا طرح‌هایش را به او سفارش دهد. در عوض کیفهای مدل "موت" که هر دو دست در داخل آن قرار می‌گرفت به نمایش گذاشته شده بود. رنگهایی که در مدل‌ها استفاده شده بود بیشتر سیاه و قهوه‌ای بود.
البته جهان شاه در نمایش مدل‌های خود به بازدیدکنندگان با مشکلاتی هم روبرو بود از جمله روش راه رفتن و ایستادن مانکن‌ها و سادگی و بی‌آرایشی گیسوانشان، به ویژه در مورد آخر، آرایشگاه‌های خاصی برای این کار در ایران وجود نداشت. با این حال زنانی که وصف نمایش خیره کننده جهانشاه را شنیده بودند استقبال زیادی از جادوی مد او کردند و کار او رونق فراوانی گرفت.
این زن پس از ده سال از افتتاح مغازهٔ لباس فروشی و خیاط خانه خود به فکر استفاده از مدل لباسهای قدیمی در کار خود افتاد و با الهام از موزه مردم شناسی مانتویی را طراحی کرد که شبیه ردای مردان قدیمی بود و آستین‌های گشادی داشت که با استقبال فراوانی روبرو شد. او تا سال ۱۳۷۴ خورشیدی به کار خیاطی و مدسازی ادامه داد، وی شروع کننده راهی شد که ابتدا توسط فرزندش و سپس دیگران ادامه یافت.
پس از انقلاب ۱۳۵۷
دهه ۶۰
بعد از انقلاب 1357 و کاهش فراگیری مد و فرهنگ غربی در سطح جامعه و حتی در شهرهای بزرگ، فرهنگ پوشش ایرانیان نیز دچار تحول شد. میل به ساده‌زیستی، دوری از مد و جنگ ایران و عراق ، باعث شدند مد در دهه ۶۰ شمسی به حاشیه برود، لباس زنان در این سالها به مانتو و چادر و لباس مردان به شلوارهای پارچه‌ای گشاد و پیراهن‌های ساده تغییر یافت. لباس رسمی و اداری در این سالها هم کت و شلوار بدون کراوات بود. دهه ۶۰، کراوات به‌عنوان نمادی از فرهنگ غربی به حاشیه رفت و به اقشار خاصی از جامعه منحصر شد.
دهه ۷۰
با پایان جنگ و از میان رفتن الزامات خاص اقتصادی و سیاسی آن و آغاز دوره تاثیر همه جانبه رسانه‌هایی چون ویدئو و ماهواره، دوباره موج مدگرایی در جامعه آغاز شد. کاهش سختگیری‌ها و افزایش واردات البسه خارجی هم در تشدید این فضا موثر بود. دهه ۷۰ کم‌کم شلوارهای پارچه‌ای جای خود را به جین‌های تنگ داد و پیراهن‌های معمولی مردانه به تی‌شرت تبدیل شد. مدل‌های مختلف روسری و مانتو و تنوع در این حوزه، اتفاق مهم لباس زنانه ایرانی در دهه ۷۰ بود. برای مثال می‌توان به مدل مانتوی خفاشی اشاره کرد.
دهه ۸۰
سرعت تحول مد در دهه ۸۰ به علت ظهور اینترنت در خانه‌های مردم بسیار بالا بود، به طوری که شاید هر سال یک مد در جامعه می‌آمد و برچسب "دمده" یا "از مدافتاده" به لباسهای نه‌چندان کهنه داخل کمدها می‌خورد. مانتو فروشی‌ها آنقدر زیاد و متنوع بودند که قیمت آن کمتر با افزایش روبه‌رو می‌شد و جزو متنوع‌ترین و ارزان‌ترین تن‌پوش‌های دهه ۸۰ بودند.
دهه۹۰
در اواخر دههٔ هشتاد آشفتگی بازار پوشاک دولت مردان ایرانی را متوجه کرد که تا کنون از این عرصه و سیع رقابتی غفلت کرده‌اند و آنان را وادار کرد تا به طراحی لباس به عنوان یک ابزار فرهنگی توجه داشته باشند و به همین جهت ساماندهی مد و لباس به وزارت ارشاد واگذار شد. این وزارت خانه با برگزاری مسابقهٔ طراحی مد و لباس فجر هنرمندان را به رقابت کشاند و برای اولین بار در ایران طراحی مد و لباس به عنوان یک هنر در کنار هنرهای دیگر مطرح شد. پس از آن و در آغاز دههٔ نود شوهای زندهٔ لباس و انواع نمایشگاه‌ها فرصت پیدا کردند خود را به عرصهٔ ظهور برسانند و حتی مؤسساتی در زمینهٔ پژوهش پوشاک ایرانی به ثبت رسیدند. اولین مؤسسه پژوهشی ثبت شده در زمینهٔ پوشاک ایرانی، مانا هنر ایرانیان نام دارد.
طراحان مطرح ایرانی
از معدود طراحان مد مطرح ایرانی می‌توان به بیژن پاکزاد (زادهٔ ۱۵ فروردین ۱۳۲۳ در تهران - ۲۷ فروردین ۱۳۹۰ بورلی هیلز) و نیما بهنود و بوریس بیژن صابری اشاره کرد.
امروزه به علت وجود قوانین پوشش اسلامی در ایران که بر اساس آن زنان ملزم به پوشاندن سرتا پای بدن خود هستند هنر طراحی مد محدود به پوششی به نام "مانتو" و چادرهای اسلامی شده است. مانتو که واژه‌ای فرانسوی است به لباس یا پالتوی بلند اشاره دارد و پس از انقلاب اسلامی ایران جزو کدهای لباسی زنان محسوب می‌شود. در سالهای اخیر پس از موفقیت نیما بهنود طراح مد ایرانی ساکن آمریکا که لباس‌هایی با مُهرهای قدیمی و خطوط نستعلیق فارسی طراحی کرد که بسیار مورد استقبال قرار گرفت، سبک طراحی لباس ایرانی به سمت لباس‌هایی رفت که تلفیقی از طرح و سبک سنتی و سادگی و راحتی لباسهای مدرن باشد. برای مثال می‌توان به مانتوهای گشاد و عبا مانند در رنگ‌های شاد و با نقش و نگارهای سنتی محدود برای زنان و شال‌هایی با طرح سنتی و یا خطوط نستعلیق برای پوشش سر و بلوزهایی با همین سبک برای مردان و همچنین کیف‌هایی از جنس جاجیم اشاره کرد.
قوانین و مقررات طراحی مد
یک طراح لباس (به انگلیسی: طراحی مد) از ترکیب خطوط، تناسب، رنگ و بافت، شکل مناسب جامه را تصور می‌کند، اگرچه داشتن مهارت‌هایی مثل خیاطی و الگو کاری برای یک طراح لباس می‌توانند سودمند باشند اما به عنوان پیش شرط برای تبدیل شدن به یک طراح لباس موفق در نظر گرفته نمی‌شوند. بسیاری از طراحان مد به طور رسمی آموزش دیده‌اند و یا دورهٔ کارآموزی گذرانده‌اند.
یک طراح فنی (به انگلیسی: Technical Designer) با گروه طراحی و کارخانه‌های خارج از کشور کار می‌کند، وظیفهٔ طراح فنی اطمینان از ساخت و تولید صحیح پوشاک، انتخاب مواد اولیه و پارچه‌های مناسب و تناسب و اندازهٔ درست لباس هاست. طراح فنی نمونهٔ اولیهٔ پوشاک را بر روی تن یک مدل با تناسب کامل امتحان می‌کند و تصمیم می‌گیرد که کدام یک از تناسب‌ها و ساختارها را پیش از تولید انبوه نمونه‌های اولیه باید تغییر دهد.
یک طراح الگو یا الگو بُر (به انگلیسی: Pattern maker(Pattern cutter)) طرح اولیه اشکال، اندازه‌ها و تکه‌های لباس را مسوده می‌کند، این پیش نویس‌ها ممکن است به صورت دستی با کمک ابزار اندازه گیری، روی کاغذ باشد و یا با استفاده از نرم افزار کامپیوتری CAD انجام شود. روش دیگری که برای درآوردن طرح و اندازهٔ لباس‌ها انجام می‌شود آویزان کردن پارچه‌ها به طور مستقیم روی فرم لباس است. حاصل کار طراح الگو این است که می‌توان از اندازه‌ها و قطعات الگوی طراحی شده برای تولید لباس مورد نظر استفاده کرد. معمولاً برای کار کردن به عنوان طراح الگو آموزش رسمی امری الزامی است.
یک خیاط(به انگلیسی: خیاط) سفارش لباسهای طراحی شده را می‌گیرد و بنا به اندازهٔ مشتری آنها را می‌دوزد. به خصوص لباس‌هایی چون کت و شلوار، کت و دامن و غیره. معمولاً یک خیاط باید دورهٔ کارآموزی و یا آموزش رسمی دیگری را گذرانده باشد.
یک طراح پارچه (به انگلیسی: Textile Designer)، بافت پارچه را طراحی می‌کند و آن را برای لباس و مبلمان چاپ می‌کند. اکثر طراحان پارچه به طور رسمی به عنوان کارآموز و در مدارس عالی آموزش دیده‌اند.
یک طراح سبک یا مشاور مد (به انگلیسی: Stylist) لباس‌ها، جواهرات و لوازم جانبی را با هم هماهنگ می‌کند تا در عکاسی مد (به انگلیسی: عکاسی مد) و یا در دفیله (به انگلیسی: catwalk) به معرض نمایش گذاشته شود. طراح سبک ممکن است برای هماهنگ کردن لباس با مشتری فردی نیز کار کند. بسیاری از طراحان سبک در زمینه‌های طراحی مد، تاریخچهٔ مد و لباسهای تاریخی آموزش دیده‌اند و دارای سطح بالایی از تجربه و تخصص در زمینهٔ بازار مد جاری و روند بازار در آینده هستند. با این حال برخی از طراحان سبک به سادگی با داشتن یک حس زیبایی شناسی قوی بین لباس‌ها هارمونی برقرار می‌کنند و یک ظاهر عالی می‌آفرینند.
یک خریدار مد (به انگلیسی: Fashion buyer) ترکیبی از لباسهای موجود در مغازه‌های خرده فروشی، مغازه‌های بزرگ و فروشگاه‌های زنجیره‌ای را انتخاب کرده و می‌خرد. بسیاری از خریداران مد در مطالعات تجارت و بازرگانی و/یا مطالعات مد آموزش دیده‌اند.
یک دوزنده (به انگلیسی: Seamstress) لباسهای ماشینی یا لباسهای تولیدی‌ها را با دست و یا با چرخ خیاطی می‌دوزد. این نوع دوزنده‌ها اغلب به عنوان اپراتور چرخ خیاطی در تولیدی‌ها و کارگاه‌ها و یا در فروشگاه‌های پوشاک کار می‌کنند و معمولاً مهارتی در طراحی و برش پوشاک و یا درست کردن اندازه‌های لباس روی مدل را ندارند و تنها دوخت‌های سادهٔ لباس را انجام می‌دهند.
یک معلم طراحی مد (به انگلیسی: teacher of fashion design) مسئول آموزش هنر، صنایع دستی و مهارت‌های طراحی مد در مدارس عالی مد یا دانشگاه‌های هنر است.
یک فروشندهٔ لباسهای سفارشی (به انگلیسی: costume clothier) برای مناسبت‌های مختلف سفارش لباسهای مجلسی و رسمی می‌گیرد و به مشتری‌هایش می‌فروشد.
یک خیاط زنانه (به انگلیسی: dressmaker) در زمینهٔ لباسهای مخصوص زنان تخصص دارد، لباسهای روز، نیمه رسمی و رسمی، لباسهای کار، کت و شلوار، کت و دامن، لباس عروس، لباس ورزشی و لباس زیر زنانه.
یک تصویرگر (به انگلیسی: illustrator) برای تبلیغات بازرگانی رنگ و طرح لباس‌ها را ترسیم می‌کند.
یک گمانه زن مد (به انگلیسی: Fashion forecaster) رنگ‌ها، سبک‌ها و اشکال محبوب احتمالی در روند مد را پیش بینی می‌کند تا قبل از آماده شدن پوشاک برای فروش در فروشگاه‌ها آنچه را که باب طبع مردم قرار خواهد گرفت ارائه دهد.
یک مدل (به انگلیسی: Model) برای نمایش در نمایشگاههای مد، دفیله و یا عکس‌های مجلات مد و تبلیغات تجاری لباسهای طراحی شده را به تن می‌کند.
یک مدل شایسته (به انگلیسی: fit model) با پوشیدن و اظهار نظر درمورد تناسب نمونهٔ اولیهٔ لباس طراحی شده به طراح مد درحین ساخت لباس و بعد از آن کمک می‌کند، مدل‌های شایسته برای انجام این مهم باید تناسب اندام ویژه‌ای داشته باشند.
یک روزنامه نگار مد (به انگلیسی: fashion journalist) در مورد مد پوشاک و یا گرایش‌ها و روندها آن برای مجلات و روزنامه‌ها مقاله می‌نویسد.
یک متخصص دگرش (به انگلیسی: alteration specialist یا alterationist) مسئول تنظیم تناسب نهایی پوشاک است، به ویژه لباسهای ماشینی، و گاهی اوقات مدل آنها را دوباره تغییر می‌دهد.(تبصره: به رغم اینکه خیاط‌ها تغییرات و تنظیمات تناسب لباس‌ها را برای مشتریها انجام می‌دهند همهٔ متخصص‌های دگرش خیاط نیستند.)
یک مشاور تصویری (به انگلیسی: Image Consultant) در مورد سبک‌ها و رنگهایی به چهره و رنگ پوست و مو و اندام مشتریها می‌نشیند مشاوره می‌دهد.