پردازش اطلاعات در کامپیوتر چگونه انجام می شود؟
پردازش اطلاعات
پردازش داده کامپیوتر، به هر پردازشی است که داده را به اطلاعات یا دانش تبدیل می‌کند. پردازش معمولاً صورت اتوماتیک است و بر روی کامپیوتر اجرا می‌شود. وقتی داده‌ها حاوی اطلاعات باشند سیستم‌های پردازش داده اغلب سیستم‌های اطلاعاتی نامیده می‌شوند تا بر کاربردی بودن آن‌ها تأکید شود. با این حال، این عبارات به طور کلی مترادف هستند و نمایش دهنده تبدیلات مشابه، سیستم‌های پردازش داده به طور متداول داده‌های خام را به اطلاعات تبدیل می‌کنند، و مشابهاً سیستم‌های اطلاعاتی داده‌های خام را به عنوان ورودی می‌گیرند تا اطلاعات را به عنوان خروجی تولید کنند. به داده می‌توان به عنوان یک ماده خام نگاه کرد، که بعداً به اطلاعات تبدیل می‌شود. برای مثال یک کارخانه برای تولید محصول نهایی خود نیاز به مواد اولیه یا مواد خام خواهد داشت تا بتواند به محصول نهایی که مورد استفاده قرار خواهد گرفت برسد. در این بین متناسب با نوع ماده خام و محصول نهایی، فرآوری‌های مختلف و مراحل متفاوتی روی ماده خام انجام می‌شود. این مراحل مشابه مراحل ذکر شده برای پردازش داده است، یک سیستم اطلاعاتی ماده خام (داده اولیه) را می‌گیرد و پس انجام مراحل فرآوری و آماده‌سازی آن -که به آن پردازش گفته می‌شود- ماده خام را تبدیل به محصول نهایی (اطلاعات) می‌کند و به عنوان خروجی می‌دهد تا مورد استفاده قرار گیرد. همان‌طور که مشخص است، مراحل فرآوری برای یک کارخانه تولید خودرو با مراحل فرآوری یک کارخانه تولید تجهیزات صنعتی متفاوت است؛ در سیستم‌های اطلاعاتی هم متناسب با نوع داده اولیه و اطلاعات مطلوب مراحل پردازش تفاوت خواهد کرد.codice_1 پردازش اطلاعات
برای اینکه داده بتواند توسط کامپیوتر پردازش شود، باید ابتدا به شکلی تبدیل شود که توسط کامپیوتر قابل خواندن باشد. وقتی که داده به صورت دیجیتال است، فرآیندهای متفاوتی می‌تواند روی آن رخ دهد تا به اطلاعات مفید برسیم. پردازش داده شامل تمام پردازش‌ها از ثبت داده‌ها تا داده کاوی است: ثبت داده خالص‌سازی داده کد کردن داده تبدیل داده ترجمه داده خلاصه‌سازی داده اجتماع داده معتبرسازی داده جدول‌بندی داده آنالیز آماری گرافیک کامپیوتری نگهداری داده داده کاوی
شیوه‌های پردازش
ممکن است لازم باشد که پردازش بلافاصله پس از ورود داده‌های به کامپیوتر شروع شود و نتایج خروجی هم به سرعت تولید شود و نوعی پرسش و پاسخ بین کامپیوتر و کاربر صورت بگیرد؛ به عنوان مثال، در سیستم بانکی وقتی مشتری می‌خواهد مبلغی را به حساب خود واریز کند، تحویلدار بانک در پاسخ به پرسش نشان داده شده روی صفحه، شماره حساب مشتری و مبلغ را وارد می‌کند. سیستم بلافاصله سابقهٔ حساب پس‌انداز مشتری را در پروندهٔ حساب‌های پس‌انداز پید می‌کند و موجودی را به روز می‌کند. این روش پردازش، پردازش محاوره‌ای نامیده می‌شود. شتاب‌دهنده سخت‌افزاری
اکثر محاسبات مبتنی بر نرم‌افزار در ماشین‌هایی که از معماری فون نویمان استفاده می‌کنند، به‌طور کلی به عنوان کامپیوترهای ذخیره شده شناخته می‌شوند. برنامه‌های کامپیوتری به عنوان داده‌ها ذخیره می‌شوند و توسط پردازنده‌ها اجرا می‌شوند، معمولاً یک یا چند هسته CPU. چنین پردازنده باید واکشی و رمزگشایی دستورالعمل و همچنین عملوند داده از حافظه به عنوان بخشی از چرخه دستورالعمل به اجرای دستورالعمل‌های تشکیل دهنده برنامه نرم‌افزار. تکیه بر یک حافظه رایج برای کد و داده‌ها، منجر به تنگنای فون نویمان می‌شود، محدودیت اساسی بر روی توانایی نرم‌افزار در پردازنده‌های معماری فون نویمان. حتی در معماری هاروارد اصلاح شده، که در آن دستورالعمل‌ها و داده‌ها را جداگانه انبارهای در سلسله مراتب حافظه است، وجود دارد سربار به آموزش رمزگشایی شناسنده‌های و تسهیم دسترس واحدهای اجرایی در ریزپردازنده یا میکروکنترلر، که منجر به استفاده از مدار پایین. تکنولوژی Hyper-Threading اینتل با استفاده از استفاده کمتر از واحدهای عملکردی پردازنده موجود و هماهنگی سطح آموزش در میان موضوعات سختافزاری، چندینپرداز همزمان را فراهم می‌کند. او آر ام
از سوی دیگر ذخیره ، سازماندهی و  انتقال اطلاعات از ضروری‌ترین نیازهای جوامع امروزی می‌باشد که رایانه‌ها در آن نقش اساسی ایفا می‌کنند. به منظور سهولت ذخیره و سازماندهی اطلاعات توسط کامپیوتر، برنامه‌های مدیریت پایگاه داده معرفی شده اند کمک پردازنده
کامپیوتر بزرگ رایانه (Main Frame) برای استفادهٔ بهتر از زمان پردازنده رایانه اصلی، وظایف ورودی/خروجی را به سیستم‌های جداگانه‌ای تحت عنوان واگذار کرد. بزرگ رایانه به هیچ‌گونه پردازش I/O نیازی ندارد، درعوض از مجموعه‌ای از پارامترها برای هریک از عملیات ورودی یا خروجی استفاده می‌کند و سپس به کانال پردازنده، سیگنالی را ارسال می‌کند تا کل عملیات را به آن کانال، واگذار کند. با اختصاص پردازنده‌های فرعی برای مدیریت فرمت‌دهی و پردازش عملیات I/O زمان‌بر، عملکرد سیستم، بهبود یافت. دسترسی مستقیم به حافظه
رایانه‌هایی که از کانال DMA بهره می برند، توانایی انتقال داده بین دستگاه‌ها را با سربار بسیار کمتری برای پردازشگر دارند. به‌طور مشابه، یک عنصر پردازش درون یک پردازنده ی چند هسته‌ای نیز می‌تواند بدون اشغال کردن زمان پردازشگر خود، داده را به حافظه ی محلی خود انتقال دهد یا از آن دریافت کند. در نتیجه، عمل محاسبه و انتقال داده می‌تواند به‌طور موازی پیش برود. دانش
جهت تبدیل داده‌ها به اطلاعات باید تغییرات، پردازش‌ها، یا اصلاحاتی روی آن‌ها انجام شود. پروژ رم هوشمند (IRAM) برکلی
با فشارهای رقابتی قوی، فناوری به کار گرفته شده برای هر جزء از یک سیستم کامپیوتری - عمدتاً CPU، حافظه و ذخیره‌سازی آفلاین - معمولاً برای به حداقل رساندن هزینه مورد نیاز برای دستیابی به یک سطح معین از عملکرد انتخاب می‌شود. اگرچه ریزپردازنده و حافظه هر دو به عنوان مدارهای مجتمع اجرا می‌شوند، تکنولوژی رایج مورد استفاده برای هر یک متفاوت است. فناوری ریزپردازنده سرعت را بهینه می‌کند و فناوری حافظه تراکم را بهینه می‌کند. به همین دلیل، ادغام حافظه و پردازنده در یک تراشه (در اکثر موارد) به حافظه دسترسی تصادفی ایستا (SRAM) محدود شده‌است، که ممکن است با استفاده از فناوری مدار بهینه‌سازی شده برای عملکرد منطقی، به جای حافظه تصادفی پویا (DRAM) متراکم تر و کم هزینه تر، که چنین نیست، پیاده‌سازی شود. دسترسی ریزپردازنده به حافظه خارج از تراشه، هزینه و زمان صرف می‌کند با این حال، عملکرد پردازنده را به‌طور قابل توجهی محدود می‌کند. به همین دلیل معماری کامپیوتر با استفاده از سلسله مراتبی از سیستم‌های حافظه توسعه یافته‌است، که در آن حافظه استاتیک با ریزپردازنده برای ذخیره‌سازی موقت و به راحتی قابل دسترسی (یا حافظه پنهان) داده‌ها که در خارج از تراشه در DRAM نیز نگهداری می‌شوند، یکپارچه شده‌است. از آنجایی که حافظه کش(cache memory) روی تراشه اضافی است، وجود آن هزینه و قدرت را افزایش می‌دهد. هدف پروژه تحقیقاتی IRAM این بود که (در برخی از برنامه‌های محاسباتی) با معماری که در آن DRAM روی تراشه با پردازنده یکپارچه شده باشد، می‌توان به مبادله بهتری بین هزینه و عملکرد دست یافت؛ بنابراین نیاز به حافظه نهان استاتیک اضافی را از بین می‌برد حتی اگر فناوری مورد استفاده برای اجرای DRAM بهینه نبود. چرخه دستورالعمل
در مرحله رمزگشایی، واحد کنترل (CU) دستورالعمل را در CIR رمزگشایی می‌کند. سپس CU سیگنالهایی را به سایر اجزای CPU مانند واحد منطق حساب (ALU) و واحد شناور FPU) ارسال می‌کند. ALU عملیات‌های حسابی مانند جمع و تفریق و همچنین ضرب را طریق جمع‌های مکرر و تقسیم را از طریق تفریق‌های مکرر را انجام می‌دهد. همچنین عملیات‌های منطقی مانند AND، OR، NOT و شیفت‌های باینری را نیز انجام می‌دهد. FPU برای انجام محاسبات ممیز شناور محفوظ است. علم اطلاعات و کامپیوتر
روند تجزیه و تحلیل معماری کامپیوتر و مدارهای مختلف منطقی، شامل بررسی فرایندهای سطح پایین رایانه با محاسبه سطح بیت است. این یک نگاه عمیق به پردازش سخت‌افزاری یک سیستم محاسباتی است که شامل بررسی ساختار اصلی رایانه و طراحی چنین سیستم‌هایی است. این امر همچنین می‌تواند شامل ارزیابی نمودارهای پیچیده مدار و توانایی ساخت این موارد برای حل یک مشکل اصلی باشد. چرخه دستورالعمل
فرایند رمزگشایی به CPU اجازه می‌دهد تا تعیین کند چه دستورالعملی باید اجرا شود تا CPU بتواند تعداد عملیاتی که برای انجام دستورالعمل لازم است را بدست آورد. کد گرفته شده از حافظه برای مراحل بعدی رمزگشایی و به رجیسترهای مناسب منتقل می‌شود. رمزگشایی توسط واحد کنترل پردازنده انجام می‌شود. تفکیک دغدغه‌ها
در علوم رایانه، تفکیک دغدغه‌ها (Separation of concerns) یک قاعده‌ی طراحی با روش تفکیک برنامه به بخش‌های متمایز است، به گونه‌ای که عملکرد هر بخش، یک دغدغه‌ی متمایز را پاسخ می‌دهد. دغدغه، مجموعه اطلاعاتی است که کد یک برنامه‌ی کامپیوتری را تحت تأثیر قرار می‌دهد. این دغدغه ممکن است خیلی کلّی باشد مثلاً جزئیات سخت افزاری که کد برنامه را برای اجرا روی آن بهینه می‌کنیم، یا دغدغه ممکن است خیلی مشخص و جزئی باشد مثلاً نام کلاسی که از آن اشیاء ساخته می‌شوند. برنامه‌ای که تفکیک دغدغه‌ها را به کار می‌گیرد، برنامه‌ی پودمانی یا قطعه‌ای (Modular) می‌گویند. قطعه‌بندی یا پودمان (Modularity)، و در نتیجهٔ آن، تفکیک دغدغه‌ها از طریق کپسوله‌سازی یا بسته‌بندی (encapsulation) اطلاعات در بخشی از کد که دارای یک رابط (interface) مناسب می‌باشد، حاصل می‌شود. کپسوله‌سازی یک روش است . طراحی لایه‌ای (layered design) در سامانه‌های اطلاعاتی، نمونه‌ی دیگری از به کارگیری تفکیک دغدغه‌هاست(مثلاً لایه‌ی نمایش یا ارائه (presentation layer) یا لایه‌ی منطق کار (business logic layer) و لایه‌ی دسترسی به داده (data access layer)، لایه‌ی تداوم اطلاعات (persistence layer) آرایه خط پایه بسیار بزرگ
سیگنال‌های هر آنتن بر روی بانکی از هارد دیسک حدود یک ترابایتی ضبط می‌شود و اطلاعات با استفاده از ساعت‌های اتمی مهر زمانی می‌شوند. اطلاعات درایوهای دیسک بارگیری می‌شوند و به مرکز عملیات علمی «Pete V. Domenici» در مرکز NRAO در سوکورو منتقل می‌شوند. در آنجا، اطلاعات تحت پردازش سیگنال در مجموعه‌ای قدرتمند از رایانه‌های دیجیتالی قرار می‌گیرند که تداخل سنجی را انجام می‌دهند. این رایانه‌ها همچنین اصلاحاتی را برای تأثیر چرخش زمین، تغییرات جزئی در پوسته زمین در طول زمان و سایر خطاهای کوچک اندازه‌گیری انجام می‌دهند. حافظه رایانه
همان‌طور که از نام این حافظه پیداست، پردازنده می‌تواند هم در این نوع حافظه بنویسد و هم از آن‌ها بخواند. به‌طور کلی، برنامه‌ها، دستورالعمل‌ها، و داده‌هایی در این حافظه قرار می‌گیرند که پردازشگر بخواهد بر روی آن‌ها کاری انجام دهد. به این نوع حافظه‌ها، "حافظه فَرّار" نیز می‌گویند زیرا با قطع برق، محتویات آن‌ها از بین می‌رود. رَم ها غالباً دو نوع اند: همانگونه که از نام حافظه فقط خواندنی استفاده می‌شود، پردازنده نمی‌تواند به صورت خودکار اطلاعات موجود در این نوع حافظه را تغییر دهد، بلکه فقط می‌تواند آن را بخواند. هنگام خاموش شدن رایانه نیز این اطلاعات از بین نمی‌رود و ثابت می‌ماند. سامانهٔ ورودی/خروجیِ پایه که وظیفه تنظیمات ساختاری سخت‌افزاری رایانه و همچنین آزمایش و راه اندازی قسمت‌های گوناگون رایانه را به هنگام روشن شدن سیستم بر عهده دارد در این نوع حافظه قرار داده می‌شود. رایانش شناختی
با تغییر در اطلاعات و تغییر در نیازها ماشین‌ها باید این اطلاعات جدید را دریافت کرده و آن را یاد بگیرند. این سیستم‌ها باید به گونه‌ای مهندسی شوند تا بتوانند به‌طور پویا اطلاعات را دنبال کرده و فرا بگیرند و در این راستا نیاز است که تعامل خوبی با محیط اطراف برقرار کنند. همچنین به دلیل ارتباط مستقیم با جهان اطراف نیاز است که وظائف مدنظر را در زمان‌های واقعی و مشخص شده انجام دهند. روند کار به اینگونه است که هربار اطلاعات جدیدی به سیستم تزریق می‌شود، با یادگیری آن سیستم توسعه می‌یابد و هربار با وجود اطلاعات بیشتر، بهتر می‌تواند در رابطه با مشکل موجود تصمیم‌گیری کند. در واقع سعی می‌شود روند یادگیری که در مغز انسان شکل می‌گیرد، به همان‌گونه در ماشین‌ها پیاده‌سازی شود. داده‌کاوی
در علم رایانه از داده‌کاوی برای کشف الگوی میان داده‌ها استفاده می‌شود، معمولاً داده‌های خام و معمولاً بی‌معنا وارد سیستم شده و پس از پردازش‌های مورد نیاز نتایج حاصل از داده که آن‌ها را اطلاعات می‌نامند، استخراج می‌گردد کاربردهای عمومی داده‌کاوی در علم کامپیوتر عبارتند از: حافظه (جانداران)
حافظه و یادسپاری یا مِموری (به انگلیسی: Memory) قسمتی از شناخت (مغز) است که رمزگذاری و طبقه‌بندی وبازخوانی کد اطلاعات بر عهده آن است. با حافظه اطلاعات و شناخت ماندگار به مرور تکمیل می‌شوند و با اشاره کوچک کدها و اطلاعات طبقه‌بندی شده آماده فعالیت و بر اعمال ما در آینده اثر می‌گذارند. پایه آن تشکیل ارتباطات موقتی قوی و کافی در قشر مغزی می‌باشد. حافظه اغلب به عنوان سیستم پردازش اطلاعات نیز شناخته می‌شود. براساس پژوهش انجام گرفته توسط Hampson و همکاران ۲۰۱۸ از سال ۱۹۵۷ به نقش مهم هیپوکامپ در رمزگردانی و حفظ اطلاعات اشاره شده‌است. شیوه‌های پردازش
در کاربردهایی که نیاز به پردازش بلافاصله ندارند (مانند سیستم محاسبهٔ هزینهٔ مصرف آب و برق) از روش پردازش دسته‌ای استفاده می‌شود. در این روش، داده‌ها جمع‌آوری می‌شوند و قبل از پردازش در یک گروه یا دسته قرار می‌گیرند، سپس در یک زمان وارد کامپیوتر می‌شوند و پردازش می‌شوند. رایانه
رایانه‌های امروزی از واحد پردازش مرکزی (CPU)، نوعی حافظه و دستگاه‌های جانبی تشکیل شده‌اند. واحد پردازش، وظیفهٔ انجام عملیات‌های محاسباتی و منطقی را بر عهده دارد. دستگاه‌های جانبی شامل دستگاه‌های ورودی (مانند صفحه‌کلید و موشی (یا همان موشواره و ماوس))، دستگاه‌های خروجی (مانند نمایشگر (مانیتور) و هدفون) و ورودی/خروجی (مانند صفحه لمسی) می‌توانند برای نمایش و ارسال اطلاعات در رایانه مورد استفاده قرار گیرند. رایانه‌ها از لحاظ کارکرد به‌صورت مکانیکی، الکترومکانیکی و الکترونیکی، از لحاظ محاسبات به‌صورت قیاسی (Analog) و رقمی (Digital)؛ و از لحاظ اندازه به ریزرایانهها، رایانه‌های کوچک، رایانه‌های بزرگ و ابررایانهها تقسیم می‌شوند. رایانه‌های شخصی رایج‌ترین نوع رایانه در میان انواع رایانه هستند سامانه اطلاعاتی
هر سامانه اطلاعاتی از پنج قسمت اصلی تشکیل شده‌است که عبارتند از: ۱-سخت‌افزار که شامل CPU و همه تجهیزات پشتیبانی، ورودی، خروجی، دستگاه‌های ذخیره‌سازی و دستگاه هلی ارتباطی است. ۲-نرم‌افزار به برنامه‌های رایانه‌ای و کتابچه‌های راهنما اطلاق می‌شود. برنامه‌های رایانه‌ای دستورالعمل‌های قابل خواندن ماشین است که به‌طور مستقیم مدارات موجود در قطعات سخت‌افزاری رابرای ایجاد اطلاعات مفید از داده‌ها به‌کار می‌اندازد. ۳-داده اطلاعات خامی هستند که به‌طور کلی به شکل ماشین خوان بر روی دیسک یا نوار و به‌طور کلی حافظه‌ها قرا می‌گیرند تا زمانی که رایانه‌ها به آن نیاز پیدا کنند. ۴-روش به سیاست حاکم بریک سامانه رایانه‌ای دراستفاده از سخت‌افزارها و نرم‌افزارهای موجود گفته می‌شود. ۵-مردم هر سامانه اطلاعاتی براساس نیاز مردم ایجاد شده‌است؛ بنابراین میزان رضایتمندی افراد به یک سامانه نقش بسیار مهمی در تعیین موفقیت و شکست یک سامانه اطلاعاتی دارد. حافظه رایانه
۱. کارت و نوار کاغذی: از کارت‌های منگنه شده و رنگ شده و نوارهای کاغذی سوراخ شده (پانچ)، به عنوان محلی برای ذخیره اطلاعات استفاده می‌شود مانند پاسخ کارت کنکور. این حافظه توسط دستگاهی به نام کارت خوان خوانده می‌شود و سپس اطلاعات به حافظه رایانه منتقل می‌شود. وضعیت پردازه
یک صف آماده یا صف اجرا در برنامه‌ریزی کامپیوتر استفاده می‌شود. کامپیوترهای مدرن قادر به اجرای بسیاری از برنامه‌ها یا فرایندهای مختلف به صورت هم‌زمان هستند. با این حال، پردازنده تنها قادر به، به دست گرفتن یک فرایند در یک زمان است. فرایندهایی که آماده برای پردازنده هستند در یک صف برای فرایندهای «آماده» نگهداری می‌شود. فرایندهای دیگر که در حال انتظار برای یک رویداد هستند، مانند بارگذاری اطلاعات از یک هارد دیسک یا انتظار در اتصال به اینترنت، در صف آماده نیست. حافظه رایانه
همانگونه که در شکل بالا دیده می‌شود، گنجینه جوراجوری از انواع حافظهها هست. پردازنده با پرداختن به ساختار نردبانی بالا به آن‌ها دستیابی پیدا خواهد کرد. زمانی‌که در سطح حافظه‌های غیر-فرار همچو دیسک سخت (هارد دیسک) یا حافظه دستگاه‌هایی همچو صفحه کلید، دانسته‌های باشد که پردازنده قصد بهره‌گیری از آنان را داشته باشد، می‌بایست دانسته‌های بالا از روش حافظه رَم در دسترس پردازنده گذاشته شوند. در دنباله، پردازنده داده‌ها و داده‌های مورد نیاز خود را در حافظه پنهان و دستور کارهای ویژه عملیاتی خود را در ثباتها اندوخته می‌نماید. پردازش اطلاعات
در پردازش داده، داده‌ها کاراکترها و اعداد هستند که بیانگر اندازه‌ها از دیدگاه پدیده‌های قابل مشاهده‌اند. یک داده اولیه تنها یک اندازه از پدیده قابل مشاهده‌است. اطلاعات اندازه‌گیری شده سپس به صورت الگوریتمی مشتق می‌شود و به صورت منطقی نتیجه‌گیری شود یا به صورت آماری از چندین داده محاسبه شود (شواهد). اطلاعات، یا به صورت پاسخ به یک درخواست تعریف می‌شود یا پاسخ به یک محرک که می‌تواند درخواستهای بعدی را در پی داشته باشد. برای مثال جمع‌آوری داده‌های لرزه‌نگاری به تغییر داده لرزه‌نگاری برای خنثی کردن اختلال، افزایش انتقال سیگنال به مکان مناسبی در فضا منجر می‌شود. مراحل پردازش به‌طور معمول آنالیز سرعت‌ها و فرکانس‌ها، تصحیح استاتیک، ساده‌سازی، انتقال نرمال، انتقال عمیق، پشته‌سازی، و نقل مکان را شامل می‌شود، که می‌تواند قبل یا بعد از پشته‌سازی صورت گیرد. پردازش لرزه‌نگاری تفسیر بهتر را تسهیل می‌کند چرا که ساختارهای زیر سطحی و بازتاب‌های هندسی مشهودترند. مدیریت اطلاعات
مدیریت اطلاعات (به انگلیسی: Information management یا IM)، شامل مدیریت و جمع‌آوری اطلاعات از یک یا چند منبع و ارائه آن اطلاعات به یک یا چند مخاطب است. مدیریت به معنی سازماندهی و کنترل ساختار، ترکیب و پردازش و ارائه اطلاعات است. در طول سال ۱۹۷۰ مدیریت اطلاعات تا حد زیادی محدود به تصویر، تعمیر و نگهداری از فایل‌ها و مدیریت چرخه عمر فایل‌های مبتنی بر کاغذ، رسانه‌ها و سوابق بود. با گسترش فناوری اطلاعات در سال ۱۹۷۰، کار مدیریت اطلاعات افق جدیدی یافت و شروع به فعالیت در زمینهٔ تعمیر و نگهداری داده‌ها نمود. چنانچه ذخیره‌سازی اطلاعات معطوف گشت به وسایل الکترونیکی، مدیریت اطلاعات سخت و سخت‌تر شد. در اواخر سال ۱۹۹۰ زمانی که اطلاعات به‌طور منظم در سراسر شبکه‌های رایانه‌ای و همچنین توسط دیگر وسایل الکترونیکی منتشر شد، مدیران شبکه، به یک معنا، مدیران اطلاعات شدند. آن دسته از افراد خود را با وظایف به‌طور فزاینده پیچیدهٔ سخت‌افزاری و نرم‌افزاری مواجه می‌دیدند. با آخرین ابزارهای موجود، مدیریت اطلاعات به یک منبع قدرتمند و پر هزینه برای بسیاری از سازمان‌ها تبدیل شده‌است. مدیریت اطلاعات، به عنوان توانایی کل سازمان در مورد ایجاد، حفظ، بازیابی و قابل دسترس ساختن فوری اطلاعات درست، در مکان درست، در سازمان درست، در دست افراد شایسته با کمترین هزینه، در بهترین رسانه‌ها، برای بکارگیری در تصمیم‌گیری توصیف شده‌است. «بست» در سال ۱۹۸۸، به همان سبک، مدیریت اطلاعات را به عنوان «هماهنگی اقتصادی، مؤثر و کارای تولید، کنترل، ذخیره‌سازی و بازیابی و انتشار اطلاعات ازمنابع بیرونی و درونی به منظور توسعه عملکرد سازمانی» توصیف می‌کند. این توصیف در دورنما، محدود می‌باشد بطوری‌که آن مواظب مدیریت ویژگی‌های خوداطلاعات (محتوا، مالکیت، عرضه، برابری) نبوده و توجهی به ابراز ذخیره، تجهیزات بررسی‌کننده آن و سیستم بکارگیرنده آن ندارد. واحد کنترل
همه ی CPU های مدرن منطق کنترل دارند تا CPU را با بقیه کامپیوتر پیوند دهد. در کامپیوتر های امروزی، این معمولا یک گذرگاه کنترل‌کننده است. وقتی یک دستور از حافظه می خواند یا بر آن می‌نویسد، واحد کنترل یا گذرگاه را مستقیما کنترل می کند یا گذرگاه کنترل‌کننده را کنترل می‌کند. تعداد زیادی از کامپیوتر های امروزی رابط گذرگاه مشابهی را برای حافظه ، ورودی و خروجی استفاده می‌کنند که ورودی/خروجی حافظه‌نگاشتی نامیده می‌شود. ثبات های دستگاه های ورودی/خروجی به صورت اعدادی در آدرس های حافظه ی مشخص برای برنامه‌نویس نمایان می‌شوند. کامپیوتر های x86 معمولاً روش قدیمی تری را استفاده می‌کنند، یک گذرگاه ورودی/خروجی جدا برای دسترسی دستور های ورودی/خروجی. فرآیندهای اطلاعاتی و فناوری
فرایندها و فناوری اطلاعات (IPT) مطالعه سیستم های اطلاعاتی و فرآیندها و فناوری درگیر در آنها است. IPT همچنین موضوعی است که به دانش‌آموزان دبیرستانی در استرالیا در امتحانات ورودی دانشگاه مانند HSC در نیو ساوت ولز ارائه می‌شود. تمرکز آن بر درک دانش‌آموز از فناوری اطلاعات، فرآیندهای اطلاعاتی و مهارت‌های ایجاد سیستم‌های اطلاعاتی و برخی از مهارت‌های اولیه برنامه‌نویسی است. پردازنده چندهسته‌ای
پردازندهٔ چند هسته‌ای از اجزای رایانشی و محاسباتی است که دو یا چند پردازنده مستقل واقعی (به نام «هسته») دارد، که واحدهایی برای خواندن و اجرای دستورالعمل‌های برنامه هستند. این دستورالعمل‌ها عموماً دستورالعمل‌های معمولی CPU از قبیل اضافه کردن، انتقال داده‌ها، و انشعاب هستند، اما هسته‌های متعدد می‌توانند در همان زمان دستورالعمل‌های بیشتری را اجرا کنند که موجب افزایش سرعت کلی برای برنامه‌های تابع رایانش موازی می‌شود. تولیدکنندگان معمولاً هسته‌ها را بر روی یک قطعه مدار مجتمع (IC) ادغام می‌کنند، یا بر روی چند قطعه در یک بسته تراشه عرضه می‌کنند. پردازنده‌هایی که امروزه در کامپیوترهای شخصی استفاده می‌شوند همگی چند هسته ای هستند. شیوه‌های پردازش
رایانه‌ها به شیوه‌های مختلفی اطلاعات را پردازش می‌کنند. شیوه‌های پردازش اطلاعات را می‌توان به پردازش ترتیبی، پردازش موازی، پردازش محاوره‌ای، پردازش دسته‌ای، پردازش بی‌درنگ و پردازش به روش اشتراک زمانی طبقه‌بندی کرد. هسته (سیستم‌عامل)
امروزه سیستم های رایانه ای معمولی درباره قوانین برنامه مجاز به دسترسی به داده ها از قوانینی که به سخت افزار اعمال شده استفاده می کنند. پردازنده بر اجرای آن نظارت می کند و برنامه ای را که نقض یک قانون است ، متوقف می کند ، مانند یک فرآیند کاربری که سعی در نوشتن آن به حافظه هسته دارد. در سیستم هایی که فاقد پشتیبانی از قابلیت ها هستند ، فرایندها با استفاده از فضاهای آدرس جداگانه از یکدیگر جدا می شوند. تماس با استفاده از فرآیندهای کاربر به درون هسته تنظیم می شود و آنها را ملزم به استفاده از یکی از روش های تماس سیستم فوق بیان می کند. زبان پردازش داده‌ها
زبان پردازش اطلاعات یک زبان برنامه‌نویسی می‌باشد که در حدود سال ۱۹۵۶ توسط آلن نیوول، کلیف شاو و هربرت الکساندر سیمون درشرکت رند و دانشگاه کارنگی ملون ساخته شد. نیوول وظیفهٔ language specifier-application programmer، شاو وظیفهٔ برنامه‌نویس و سیمون وظیفهٔ application programmer-user را بر عهده داشتند. گذرگاه (رایانه)
نسل اولیه busهای کامپیوترهای اولیه دسته‌ای از وایرها بودند که حافظه و محیط‌ها را به هم تماس می‌دادند. این busها پس از busهای الکتریکی یا bus bar نامگذاری شدند. همچنین معمولاً یک bus برای حافظه، و یک bus دیگر برای محیط‌ها موجود بود، به وسیلهٔ دستورالعمل‌های مجزا، با پروکتل‌ها و زمان‌های مختلف قابل دستیابی بودند. یکی از مشکلات اولیه استفاده نامنظم آن‌ها بود. کامپیوترهای اولیه I/O را با انتظار در یک حلقه تا آماده شدن محیط به اجرا درمی‌آوردند. این برای برنامه‌ها که خود وظایف دیگری دارند از ذست دادن زمان بود. همچین اگر برنامه سعی در اجرای دگر وظایف خود داشت، بررسی دوباره توسط برنامه ممکن بود وقت زیادی را تلف نموده، در نتیجه داده‌ها را از دست می‌داد. مهندسان برای محیط‌هایی که CPU را مختل می‌کردند ترتیب داده شدند. اختلال باید در اولویت قرار می‌گرفت به این خاطر که CPU می‌تواند کد را برای یک محیط در یک زمان به اجرا درآورد، و تعدادی از تجهیزات وقت زیادی را نسبت به تجهیزات دیگر نیاز دارد. مدتی بعد از این، تعدادی از کامپیوترها شروع به اشتراک حافظه ما بین CPUهای مختلف نمودند. در این کامپیوترها، دستیابی به bus باید در اولویت قرار می‌گرفت. را ه ساده و کلاسیک برای در اولویت قرار دادن اختلالات یا دست یابی به bus با یک پردازنده مرکزی بود. DEC اشاره می‌کند که داشتن دو busکه برای تولید انبوه میکروکامپیوترها نقشه‌برداری محیط‌ها درون حافظه busوقت گیر و گران بوده، بنابراین قطعات بنظر می‌رسند که مکان‌هایی برای حافظه باشند. سیستم‌های busمیکروکامپیوترهای اولیه ضرورتاً یک تخته سیم‌کشی به صورت مستقیم یا از طریق آمپلی فایرهای محافظ به پیچ‌های CPU وصل شده‌اند. حافظه و دیگر قطعات باید با استفاده از چنین دستورالعمل که CPU کنترل می‌شود، که داده‌ها را از قطعات خوانده یا نوشته و در صورتی که حافظه را مسدود نمایند، با استفاده از دستورالعملی مشبه به صورت تمام وقت به وسیلهٔ یک ساعت مرکزی سرعت CPU را کنترل می‌کنند. هنوز، قطعات با استفاده از فرستادن سیگنال روی پین‌های CPU مجزا گسیختگی ایجاد می‌کنند. به عنوان مثال یک کنترل‌کننده راه انداز دیسکی می‌تواند به CPU که داده‌های جدید آماده خواندن هستند سیگنال بفرستد، که در آن نقطه CPU می‌تواند داه‌ها را با خواندن «مکان حافظه» که به راه انداز دیسک متصل است، حرکت دهد. همچنین تمام میکروکامپیوترهای اولیه که به این مدل ساخته می‌شوند با S-100 bus در یک ستاده شروع می‌شوند. در بعضی از نمونه‌ها، خیلی قابل توجه‌است مثلاً در IBMPC، طراحی فیزیکی مشابهی بکار بسته شده، ابزارها برای دست یابی به محیط و حافظه، در کل به‌طور واحد قرار نگرفته‌اند، و هنوز از سیگنال‌های CPU مشخصی که می‌تواند برای بکار بستن یک I/ O bus مورد استفاده قرار گیرد، بهره می‌برد. این سیستم‌هایbus ساده هنگامی که برای کامپیوترهای عمومی استفاده می‌شود، دارای یک نقطه ضعف جدی است. تمام تجهیزات روی busدر صورتی که یک ساعت سیگنال مشترک داشته باشند، باید با سرعت مشابه عمل نمایند. افزایش سرعت CPU سخت‌تر می‌شود، به این خاطر که سرعت تمام قطعات به همین شکل باید افزایش یابد. این موضوع اغلب به یک موقعیت غیرعادی می‌شود که CPUهای خیلی سریع به منظور همخوانی با دیگر قطعات کامپیوتر باید کند شود. در حالیکه تغییر شکل چنین سیستم‌هایی وقتی که از تجهیزات غیر مفید استفاده کرده باشند، مشکل است. عموماً هر کارتی که اضافه می‌شود جهنده‌های زیادی نیاز دارد تا آدرس‌های حافظه، آدرس‌های I/O، برنامه‌های متقدم گسیخته، و شماره‌های گسیخته را هماهنگ نمایند. فرایند (رایانش)
فرایند، پردازه یا پروسه در رایانش، یک نمونه از یک برنامه رایانه‌ای است که توسط یک یا بیشتر ریسه درحال‌اجرا می‌باشد. یک پردازه، شامل یک برنامه و کنش‌های مرتبط با آن (پشته، مقدار فعلی ثبات‌ها، منابع (مانند فایل‌های بازشده)، ساختار بلاک کنترل فرایند و …) است. بر اساس نوع سیستم‌عامل (OS)، یک پردازه می‌تواند از چندین ریسه تشکیل شود، که دستورالعمل‌ها را به صورت همروند اجرا می‌کنند. واحد پردازش مرکزی
بعد از مراحل واکشی و رمزگشایی، مرحله اجرا(execution) انجام می‌شود. بسته به معماری پردازنده، این مرحله ممکن است حاوی یک عمل یا صفی از اعمال باشد. در طی هر عمل، قسمت‌های مختلف پردازنده به صورت الکتریکی به گونه‌ای متصل می‌شوند تا بتوانند تمام یا بخشی از عملیات مورد نظر را انجام دهند و سپس عمل، به‌طور معمول، در پاسخ به یک پالس ساعت کامل می‌شود. در بسیاری مواقع، نتایج حاصل، در داخل یک رجیستر داخلی پردازنده نوشته می‌شوند تا توسط دستورالعمل‌های بعدی به سرعت قابل دسترسی باشند. در سایر موارد، نتایج ممکن است در حافظه اصلی نوشته شوند که کندتر است اما ارزان‌تر و دارای ظرفیت بالاتر است. برای مثال، اگر قرار باشد که یک دستورالعمل جمع اجرا شود، ورودی‌های واحد محاسبه و منطق به یک جفت از منابع عملوند (اعدادی که قرار است جمع شوند) متصل می‌شوند، سپس ALU، طوری پیکربندی می‌شود تا یک عمل جمع را انجام دهد و حاصل جمع عملوندهای ورودی‌های آن، در خروجی آن ظاهر می‌شود، و خروجی ALU، به محل ذخیره ای (مثلاً، یک رجیستر یا حافظه) که قرار است حاصل جمع را دریافت کند، متصل می‌شود. هنگامی که یک پالس ساعت رخ می‌دهد، این حاصل جمع، به محل ذخیره منتقل می‌شود و اگر حاصل جمع خیلی بزرگ باشد (یعنی بزرگتر از اندازه کلمهٔ خروجی ALU) باشد، آنگاه، یک فلگ سرریز محاسبه ای ست خواهد شد. دستگاه ورودی
دستگاه ورودی به آن دسته از سخت‌افزار رایانه گفته می‌شود که وظیفۀ انتقال داده از سوی کاربر به رایانه را دارا می‌باشند. در واقع داده‌ها از طریق واحد ورودی وارد حافظه‌ اصلی می‌شوند. این داده‌ها ممكن است برای پردازش به واحد پردازش مركزی فرستاده شوند و یا برای پردازش‌های آتی در حافظه جانبی ذخیره ‌گردند. این انتقال داده می‌تواند از طریق سیم یا امواج بی‌سیم صورت بپذیرد. یکی از روش‌های قدیمی برای ورود اطلاعات به رایانه و سایر وسایل الکترونیکی و مکانیکی است. در این روش با وسیله‌ای خاص، سوراخ‌هایی کوچک در محل‌های از پیش تعیین شده بر روی یک کارت کاغذی ایجاد می‌شود. نوع رایانه‌ای این کارت تقریباً به اندازهٔ پاکت نامه است. رایانه
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. خوشه کامپیوتر
۲. ذخیره‌سازی و پردازش داده‌ها: جستوجوی اطلاعات - پردازش تصویر پردازش گفتار
کاربردهای نیازمند پردازش صحبت اغلب در دو دستهٔ ترکیب صحبت و تشخیص صحبت مورد بررسی قرار می‌گیرند. ترکیب صحبت عبارت است از فناوری تولید مصنوعی صحبت به وسیلهٔ ماشین و به‌طور عمده از پرونده‌های متنی به عنوان ورودی آن استفاده می‌گردد. در اینجا باید به یک نکتهٔ مهم اشاره شود که بسیاری از تولیدات تجاری که صدای شبیه به صحبت انسان ایجاد می‌کنند در واقع ترکیب صحبت انجام نمی‌دهند بلکه تنها یک تکهٔ ضبط شده به صورت دیجیتال از صدای انسان را پخش می‌کنند. این روش کیفیت صدای بالایی ایجاد می‌کند اما به واژه‌ها و عبارات از پیش ضبط شده محدود است. از کاربردهای عمدهٔ ترکیب صحبت می‌توان به ایجاد ابزارهایی برای افراد دارای ناتوانی بینایی برای مطلع شدن از آنچه بر روی صفحهٔ کامپیوتر می‌گذرد اشاره کرد. تشخیص صحبت عبارت است از تشخیص کامپیوتری صحبت تولید شده توسط انسان و تبدیل آن به یک سری فرامین یا پرونده‌های متنی. کاربردهای عمدهٔ موجود برای این گونه سیستم‌ها دربرگیرندهٔ بازهٔ گسترده‌ای از سیستم‌ها و کاربردها از سیستم‌های دیکتهٔ کامپیوتری که در سیستم‌های آموزشی و همچنین سیستم‌های پردازش واژه کاربرد دارد گرفته تا سیستم‌های کنترل کامپیوترها به وسیلهٔ صحبت و به‌طور خاص سیستم‌های فراهم آورندهٔ امکان کنترل کامپیوترها برای افراد ناتوان از لحاظ بینایی یا حرکتی می‌باشد. کاربرد مورد نظر ما یعنی تشخیص گوینده از لحاظ نحوهٔ پیاده‌سازی و استفاده تناسب فراوانی خانوادهٔ دوم یعنی تشخیص کامپیوتری صحبت دارد، ولی از لحاظ اهداف و کاربردها می‌تواند در خانواده‌ای جداگانه از کاربردهای نیازمند پردازش صحبت قرار گیرد. ترکیب و تشخیص کامپیوتری صحبت مسائل دشواری هستند. روش‌های مختلفی مورد آزمایش قرار گرفته اند که موفقیت کمی داشته‌اند. این زمینه از زمینه‌های فعال در تحقیقات پردازش سیگنال دیجیتال (دی. اس. پی) بوده و بدون شک سال‌ها این گونه خواهد ماند. در حال حاضر از ابزارهای برنامه‌نویسی جاافتاده در زمینه‌های برشمرده شده می‌توان به ‌ای. پی. آی صحبت شرکت مایکروسافت اشاره نمود که دارای توانایی‌های عمده ای در زمینه‌های تشخیص و ترکیب صحبت است و توانایی آن تا حدی گسترده‌است که در محصول بزرگ و از آن استفادهٔ عملی شده‌است. ابزار عمد ه ی دیگر تولید شرکت آی. بی. ام است و MS افیس xp توانمند نام دارد که به لحاظ پشتیبانی آن برای سیستم‌عامل‌های متعدد و زبان‌های گوناگون از اهمیت خاصی برخوردار است. واحد پردازش مرکزی
واحد پردازش مرکزی (به انگلیسی: Central processing unit) یا همان پردازنده مرکزی، پردازنده اصلی، یا فقط پردازنده، یک مدار الکترونیکی است که دستورالعمل‌هایی را اجرا می‌کند که یک برنامه کامپیوتری را تشکیل می‌دهند. واحد پردازنده مرکزی، اعمال اصلی محاسباتی، منطقی، کنترل و ورودی/خروجی (input/output) را انجام می‌دهد. این اعمال توسط دستورالعمل‌های برنامه مشخص می‌شوند. آنچه که ذکر شد تفاوت بسیاری با اجزای خارجی، نظیر: حافظه اصلی و مدار ورودی/خروجی و پردازنده‌های اختصاصی نظیر واحد پردازنده گرافیکی (graphics processing units) دارد. به خطر افتادن امنیت کامپیوتر در اثر خرابی سخت‌افزار
بسیاری از محصولات با استفاده از کلیدهای مخفی یا سایر متغیرهایی که تجهیزات اپراتور قادر به خواندن یا تغییر آنها نیست، محاسبات رمزنگاری شده و سایر محاسبات مربوط به امنیت را انجام می دهند. راه حل معمول این است که داده های محرمانه در حافظه فرار درون محفظه حسگر حساس به دستکاری نگهداری شوند. پردازنده‌های امنیتی معمولاً مواد كلیدی مخفی را در RAM استاتیك ذخیره می كنند كه در صورت دستكاری دستگاه ، برق از آن جدا می شود. در دمای 20- درجه سانتیگراد ، محتوای SRAM می تواند "منجمد" شود. دانستن مدت زمانی که یک دستگاه RAM استاتیک پس از قطع برق داده را در خود نگه می دارد، جالب است. دمای پایین می تواند زمان ماندگاری اطلاعات SRAM را به چند ثانیه یا حتی چند دقیقه افزایش دهد. فشرده‌سازی داده‌ها
در علوم کامپیوتر و نظریه اطلاعات، فشرده‌سازی داده‌ها، در واقع فرایند کدکردن اطلاعات با استفاده از تعداد بیت‌هایی کمتر از همان اطلاعاتِ کدنَشده، و با به‌کارگرفتن روش‌های ویژۀ کُدکردن است. موتور تحلیلی
یک محل ذخیره (که اکنون به جای آن کارت حافظه استفاده می‌شود) در آن وجود داشت که می‌توانست هزار عدد و تا چهل رقم اعشار (حدود ۱۶٫۷ کیلوبایت) را نگهداری کند. یک واحد محاسباتی ("آسیاب") قادر به انجام هر چهار عملیات محاسباتی بود، علاوه بر آن می‌توانست مقایسه کند و به صورت اختیاری ریشهٔ دوم (جذر) نیز بگیرد. در ابتدا آن یک موتور تفاضلی که بر پشته خود هم ده است تصور می‌شد، در یک طرح دوار کلی، با محل ذخیرهٔ بلند که از یک سمت خارج می‌شود. (طرح‌های بعدی طرح شبکه‌هایی قاعده‌مند را نمایش می‌داد) مانند واحد پردازش مرکزی (CPU) در رایانه‌های امروزی، آسیاب برای ذخیره اطلاعات در در شکل گیره در استوانه‌های دوار به نام "بشکه" به رویهٔ مر کزی خود تکیه می‌کد، تا دستورالعمل‌های پیچیده‌تر که ممکن بود برنامهٔ کاربر مشخص کند را پیش ببرد. ارتباط بین پردازشی
در علوم رایانه، ارتباطات بین پردازشی (به انگلیسی:Inter-Process Communication یا IPC)، مجموعه ای از روشها برای تبادل اطلاعات بین چندین "پردازش خرد و کوچک" (یا ریسه) میباشند، و بنابراین هر یک از این روشها میتواند برای ارتباط بین یک یا چند پردازش بکار میروند. ممکن است این پردازشها در یک یا چندین رایانه متصل بهم توسط یک شبکه اجرا گردند. "ارتباطات بین پردازشی" به روشهای زیر تقسیم گردیده‌اند: کد رایانه
کُد رایانه یا کُد برنامه عبارت است از مجموعه دستورالعمل‌هایی که یک برنامهٔ رایانه‌ای را تشکیل می‌دهند که این برنامه توسط یک رایانه اجرا می‌شود. این یکی از دو مؤلفه نرم‌افزار است که روی سخت‌افزار رایانه اجرا می‌شود و مؤلفه دیگر نیز داده‌ها هستند. واحد پردازش مرکزی
دستورالعملی که توسط پردازنده از حافظه واکشی می‌شود، در واقع مشخص می‌کند که پردازنده قرار است چه کاری انجام دهد. در مرحلهٔ رمزگشایی (decoding) که توسط یک مدار با نام رمزگشاء دستورالعمل انجام می‌شود، دستورالعمل مورد نظر به سیگنال‌هایی تبدیل می‌شود که قسمت‌های دیگر پردازنده را کنترل می‌کنند. شیوهٔ تفسیر دستورالعمل، توسط معماری مجموعه دستورالعمل (ISA) پردازنده تعریف می‌شود. معمولاً، گروهی از بیت‌ها (با نام، یک فضا) در داخل دستورالعمل، که آپ کد نام دارد، مشخص می‌کند که چه عملیاتی باید انجام شود و معمولاً، فضای باقی مانده، اطلاعات تکمیلی مورد نیاز برای عملیات مذکور، مثلاً عملوندها را فراهم می‌آورد. این عملوندها ممکن است به شکل یک مقدار ثابت (مقدار فوری) باشند، یا به شکل مکان یک مقدار باشند که ممکن است، این مکان یک رجیستر پردازنده یا یک آدرس حافظه باشد. انتخاب هر یک از این حالت‌ها، از طریق حالت‌های آدرس دهی انجام می‌شود. در برخی طراحی‌های پردازنده، رمزگشاء دستورالعمل به شکل یک مدار سخت‌افزاری شش میخه و غیرقابل تغییر پیاده‌سازی می‌شود، در حالیکه در پردازنده‌های دیگر، برای ترجمهٔ دستورالعمل‌ها به مجموعه‌هایی از سیگنال‌های پیکربندی پردازنده، از یک ریز برنامه استفاده می‌شود. این سیگنال‌ها در طی چندین پالس ساعت، به‌طور متوالی اعمال می‌شوند. در برخی موارد، حافظه ای که برنامه را ذخیره می‌کند، قابل نوشتن مجدد است، که در نتیجه می‌توان روش رمزگشایی دستورالعمل‌ها توسط پردازنده را تغییر داد. نرخ دوبرابر داده‌ها
در یک سیستم کامپیوتری مسیر داده‌ای که با روش نرخ دوبرابر داده‌ها یا DDR عمل می‌کند داده‌ها را در هر دو لبه بالا رونده و پایین رونده به ازای هر کلاک سیستم انتقال می‌دهد. "آهنگ داده دو برابر" با نام‌های دیگری از قبیل تلمبه زنی دو برابر، تلمبه زنی دوتایی و انتقال دو برابر نیز شناخته می‌شود. ساده‌ترین را برای طراحی یک مدار الکترونیکی بر پایه کلاک این است که کاری کنیم که در هر سیکل کامل (بالا و پایین) یک انتقال انجام شود. اگرچه در این حالت به ازای هر انتقال، کلاک سیستم دو بار تغییر می‌کند در صورتی که خط داده فقط یکبار تغییر می‌کند. در سیستم‌های با پهنای باند بالا محدودیت‌هایی که برای رسیدن یک سیگنال بی عیب و نقص به مقصد وجود دارد بر فرکانس کلاک سیستم تأثیر می‌گذارد. اما با استفاده از هر دو لبه بالا رونده و پایین رونده کلاک، خط داده با وجود محدودیت فرکانسی عمل کرده ولی آهنگ تبادل اطلاعات دو برابر می‌شود. بینایی رایانه‌ای
در گام پیش‌پردازش، تصویر در معرض اَعمال «سطح پایین» قرار می‌گیرد. هدف این گام کاهش نوفه (کاهش نویز - جدا کردن سیگنال از نویز) و کم‌کردن مقدار کلی داده‌ها است. این کار نوعاً با به‌کارگیری روش‌های گوناگون پردازش تصویر(دیجیتال) انجام می‌شود. مانند: حافظه رایانه
در گام بعد سیستم عامل از دیسک سخت به درون حافظه رم سوار خواهد شد. بخش‌های مهم و حیاتی سیستم عامل تا زمانی‌که سیستم روشن است در حافظه ماندگار خواهند بود. در دنباله و زمانی‌که یک برنامه به دست کاربر فعال می‌گردد، برنامه بالا در حافظه رم سوار خواهد شد. پس از جای‌گیری یک برنامه در حافظه و آغاز سرویس دهی از سوی برنامه یاد شده در صورت ضرورت به فایل‌های مورد نیاز برنامه بالا، در حافظه سوار خواهند شد؛ و سرانجام زمانی‌که به حیات یک برنامه پایان داده می‌شود یا یک فایل اندوخته می‌گردد، اطلاعات بر روی یک رسانه انبارش همیشگی اندوخته و در پایان حافظه از بودن برنامه و فایل‌های وابسته، پاکسازی می‌گردد. همانگونه که اشاره گردید در هر زمان که اطلاعاتی، مورد نیاز پردازنده باشد، می‌بایست اطلاعات درخواستی در حافظه رَم سوار شود تا زمینه بهره‌گیری از آنان به دست پردازنده فراهم گردد. چرخه درخواست اطلاعات پدید آمده در رم به دست پردازنده، پردازش اطلاعات به دست پردازنده و نوشتن اطلاعات نوین در حافظه یک زنجیره پیوسته بوده و در بیشتر رایانه‌ها زنجیره بالا شاید هر ثانیه میلیون‌ها بار انجام گردد. انباشتگر
عملیات ریاضی معمولاً به صورت گام به گام انجام می‌شوند، و از نتایج هر مرحله در مرحلهٔ بعد به صورت ورودی استفاده می‌شود. در رایانه‌های ابتدایی نتایج هر مرحله درون حافظه‌ی مغناطیسی ذخیره می‌شد. عملیات نوشتن درون حافظه‌ی مغناطیسی مدت زمان بسیار زیادی طول می‌کشید و باعث کند شدن سامانه می‌شد. از طرف دیگر در عملیات بعدی معمولاً نیاز بود که همان داده‌ای که در مرحله‌ی قبلی درون حافظه مغناطیسی نوشته شده بود از روی همان حافظه خوانده شود، از آن جا که عملیات خواندن از حافظه مغناطیسی نیز عملیاتی کند بودند باعث می‌شد که کندی در کار سامانه دو چندان شود. درون‌جا
در علوم رایانه، درجا معمولاً به عملیاتی گفته می‌شود که بدون قطع اجرای یک فرایند (پردازش) انجام شود. برای مثال بروزرسانی سیستم عامل بدون اینکه در عملیات آن وقفه ایجاد شود یا نیاز به راه‌اندازی دوباره دستگاه باشد. نمونۀ دیگر بازیابی پرونده‌ها (فایل‌ها) بدون ایجاد وقفه در عملکرد رایانه است. در الگوریتمها، درجا به معنی نیاز نداشتن به فضای حافظه اضافی برای اجرای الگوریتم است. به عبارت دقیق‌تر الگوریتم‌های درون جا الگوریتم‌هایی هستند که میزان حافظه اضافی لازم برای اجرای آنها ثابت باشد و با تغییر اندازه ورودی الگوریتم، تغییر نکند. در محاسبات داده‌های حجیم، درجا بودن به معنی فرستادن محاسبات به سمت داده‌ها است درحالیکه در روش‌های سنتی (مانند پایگاه داده‌های رابطه‌ای)، داده‌ها به سمت ماشین‌های محاسبه‌گر ارسال می‌شدند. در نرم‌افزارهای ویرایشگر، درجا به معنی پردازش چیزی بدون نیاز به استفاده از نرم‌افزار مجزای دیگر است. برای نمونه وقتی عکسی را که در ویراشگر قرار داده‌ایم بتوانیم در درون خود ویرایشگر آن را ویرایش کنیم (و نیاز به استفاده از نرم‌افزار مجزایی نباشد) این عملیات درجا انجام شده‌است. پردازش رایانه‌ای داده‌ها
مقالهٔ اصلی: پردازش تصاویر بازیابی داده‌ها
با افزایش روز افزون حجم اطلاعات ذخیره شده در منابع قابل دسترس و گوناگون، فرایند بازیابی و استخراج اطلاعات اهمیت ویژه‌ای یافته‌است. اطلاعات مورد نظر ممکن است شامل هر نوع منبعی مانند متن،تصویر،صوتو ویدئو باشد. بر خلاف پایگاه داده‌ها، اطلاعات ذخیره شده در منابع اطلاعاتی بزرگ مانندوبو زیرمجموعه‌های آن مانند شبکه‌های اجتماعی از ساختار مشخصی پیروی نمی‌کنند و عموماً دارای معانی تعریف شده و مشخصی نیستند. هدف بازیابی اطلاعات در چنین شرایطی، کمک به کاربر برای یافتن اطلاعات مورد نظر در انبوهی از اطلاعات ساختارنایافته‌است. جستجوگرهای گوگل، یاهو و بینگ سه نمونه از پراستفاده‌ترین سیستم‌های بازیابی اطلاعات هستند که به کاربران برای بازیابی اطلاعات متنی، تصویری، ویدئویی و غیره کمک می‌کنند. مدلسازی مفهومی اطلاعات، یکی از فنون تجزیه و تحلیل و تشریح اطلاعات مورد نیاز کاربران سیستم است. در تجزیه و تحلیل اطلاعات باید ذهن خود را بر شناخت مفهومی اطلاعات متمرکز ساخت. در تشریح ماهیت اطلاعات باید از جملات موجز، دقیق و خوانا استفاده کرد. از آنجایی که تشریح اطلاعات، راهنمای طراحی پایگاه اطلاعاتی به‌شمار می‌آید باید برای کاربران، برنامه نویسان و سایر متخصصان فنی خوانا باشد. زیرا راهنمای طراحی پایگاه اطلاعاتی به‌شمار می‌آید. از آنجایی که هر سیستم کاربران متعددی دارد و آنان نیز از داده و بازداده‌های گوناگون استفاده می‌کنند و همچنین تحلیلگر معمولاً با سیستم آشنا نیست و ضمن تجزیه و تحلیل و تشریح با آن آشنا می‌شود تشریح اطلاعات برای سیستم دشوار است. تشریح اطلاعات برای پاسخگویی به نیازهای «فرایند سیستم» باید به صورت تفضیلی صورت پذیرد و در عین حال از کلیتی برخوردار باشد که به تشکیل یک پایگاه اطلاعاتی منجر شود و نیازهای کلی سازمان را در بعد اطلاعات برآورده سازد. و چون تا این مرحله به اندازه کافی کار طراحی آسان شده‌است تحلیلگر باید تشریح اطلاعات را در محدوده زمانی و بودجه‌ای پروژه مکتوب نماید. اکنون این پرسش ممکن است مطرح شود که چرا «نمودار جریان اطلاعات» شرح کاملی از اطلاعات ارائه نمی‌دهد؟ پاسخ این است که نمودار جریان اطلاعات تنها چگونگی بکارگیری اطلاعات در فرایندهای سیستم را نشان می‌دهد و روابط مورد نیاز میان موجودیتهای سازمان را به نمایش نمی‌گذارد. بدین ترتیب پایگاه اطلاعاتی مبتنی بر یک نمودار جریان اطلاعات نمی‌تواند از شاخص روانی سازمانی برخوردار باشد. از سوی دیگر، مدل مفهومی اطلاعات، تحلیلگر را تشویق می‌نماید تا تحلیل اطلاعات را بر مبنای نیازهای سازمان و از دید کاربرای یا نحوه تجسم ذهنی آنان قرار دهد. شرح تفصیلی نیازهای اطلاعاتی سیستم مانند بازداده‌ها و غیره بعداً به مدل افزوده خواهد شد. از انجایی که مدل مفهومی، اطلاعات را از دید سازمان تشریح می‌کند نه از دید فرایندهای تفصیلی سیستم بنابراین پایگاه اطلاعاتی حاصل از آن با نیازهای اطلاعاتی سازمان قابلیت انطباق بیشتری خواهد داشت. تشریح اطلاعات با استفاده از مدل مفهومی مستلزم موارد زیر است: ۱- مجموعه‌ای از ساخته‌ها (موجودیت، رابطه، صفت، نشانگر، وابستگی) برای تعریف اطلاعات. ۲- قوانینی برای کنترل چگونگی ترسیم ساخته‌ها در شکل‌دهی مدل. ۳- روشی برای ساختن مدل مفهومی اطلاعات با استفاده از ساخته‌ها، و قوانین برای نمایش ساخته‌ها، قوانین و روش ساختن مدل مفهومی اطلاعات. شیوه‌های پردازش
واژه بی‌درنگ بیانگر یک پردازش محاوره‌ای است که در آن با محدودیت‌های شدید زمانی مواجه هستیم. در این نوع پردازش، تغییرات ورودی باید سریعاً به رایانه وارد شود تا در تصمیم‌گیری مفید واقع شود. در سیستم‌هایی که مبتنی بر پردازش بی‌درنگ هستند از خطوط ارتباطی با سرعت بالا که مستقیماً با یک یا چند پردازنده در ارتباط هستند، استفاده می‌شود. در این روش داده‌ها در هر دقیقه به روز می‌شوند و با دستیابی به سابقه‌ها، در کسری از ثانیه به پرس و جوی دریافتی، پاسخ داده می‌شود. علوم اعصاب محاسباتی
توجه دیداری، یکی از محصولات شناختی مغز است که شامل فرایندهای متعددی است جهت انتخاب سریع و بهینه ی اطلاعات دیداری مرتبط و فیلترینگ و حذف اطلاعات نامرتبط در یک صحنه دیداری. در واقع، مغز انسان در هر لحظه با مقدار بی شماری اطلاعات ورودی حسی روبروست و تبعا این حجم از اطلاعات بدون وجود فیلترهای مناسب، به سرریزی اطلاعات و عدم توانایی مغز در انجام وظایف شناختی خواهد انجامید. بنابر این، جهت جلوگیری از سرریز شدن اطلاعات و تسریع پردازش آن، مغز دارای دو مکانیزم اساسی جهت کنترل و فیلترینگ اطلاعات دیداری است. مکانیزم های کنترل بالا به پائین و پائین به بالا که توسط ارتباطات وسیع الکتروشیمیایی انجام میپذیرند، به انجام و اجرای دقیق فرایند توجه کمک می رسانند. ناهنجاری بلیدی
در مدیریت حافظه در رایانه، اطلاعات در قالب تکه‌هایی با اندازه مشخص در حافظه اصلی قرار می‌گیرند. به هر تکه یک صفحه گفته می‌شود. از آنجا که ظرفیت حافظه اصلی محدود است، پردازنده می‌تواند تعداد مشخصی از صفحات را در هر زمان در حافظه نگه دارد. خطای نقص صفحه زمانی رخ می‌دهد که پردازنده بخواهد به یک صفحه مشخص دسترسی داشته باشد، اما آن صفحه در حافظه اصلی وجود نداشته باشد. در این حالت، صفحه مورد نظر باید به حافظه آورده شود که به این پدیده نقص صفحه گفته می‌شود. طبقه‌بندی فنگ
ردۀ بعدی در اکثر رایانه های موجود و امروزی یافت می شود و به عنوان پردازش برش کلمه‌ای نامیده می شود؛ زیرا یک کلمه از n بیت در هر زمان پردازش می‌شود. همۀ بیت های یک کلمه انتخاب شده در یک زمان پردازش می‌شوند. بیت موازی (bit parallel) به معنای تمام بیت‌های یک کلمه است. پردازش داده‌های الکترونیکی
پردازش داده‌های الکترونیکی () یا پردازش داده‌های کامپیوتری، به استفاده از روش‌های خودکارسازی در خلال فرایند پردازش داده‌های تجاری اطلاق می‌شود، که از فعالیت‌های ساده و تکراری برای پردازش حجم زیادی از اطلاعات مشابه استفاده می‌شود. نمونه‌هایی از پردازش داده‌های الکترونیکی شامل: به روز رسانی ارزش سهام در فهرست موجودی شرکت‌ها، معاملات بانکی انجام شده در حساب‌های مشتریان، رزرو و خریداری بلیط در سیستم‌های فروش بلیط و مدیریت صورتحساب‌ها در سیستم‌های خدمات نرم‌افزاری می‌باشد. روش خودکارسازی فرایندها با هدف پردازش رایانه‌ای داده‌ها، نخستین بار از انتهای دهه ۱۹۶۰ و ابتدای دهه ۱۹۷۰ در بریتانیا مورد استفاده قرار گرفت. گرافیک کامپیوتری سه‌بعدی
پرداز یا پرداز زدن عبارت است از تبدیل یک مدل به یک تصویر که این کار با شبیه‌سازی جابجایی نور برای به دست آوردن تصاویر واقع‌نما انجام می‌شود. انتقال (چقدر نور از یک مکان به مکان دیگر می‌رسد) و پخش (چگونه سطح با نور درگیر می‌شود) دو عمل پایه در پرداز زدن واقعی هستند. این بخش اغلب با استفاده از نرم‌افزار گرافیک‌ سه‌بعدی کامپیوتری یا گرافیک‌ سه‌بعدی ای‌پی‌آی اجرا می‌شود. فرآیند تغییر صحنه به یک فرم مناسب برای پرداز نیز نیازمند تجسم سه‌بعدی است. این تصویر کردن اجازه می‌دهد یک شکل ۳ بعدی به صورت ۲ بعدی دیده شود. خطای گذرگاه
پردازنده‌ها به‌طور کلی در تمام زمانها به داده‌ها در حد عرض کامل گذرگاه داده‌های خود دسترسی دارند. برای آدرس دهی به بایت‌ها، آنها به حافظه دربا عرض گذرگاه داده خود دسترسی پیدا می‌کنند سپس برای آدرس دهی به بایت‌های جداگانه، ماسک می‌زنند و تغییر مکان می‌دهند. سیستم‌ها این الگوریتم ناکارآمد را تحمل می‌کنند، زیرا این یک ویژگی اساسی برای اکثر نرم‌افزارها، به ویژه پردازش رشته‌است. برخلاف بایت، واحدهای بزرگتر می‌توانند دو آدرس تراز را داشته باشند و بنابراین به بیش از یک بارگیری در گذرگاه داده نیاز دارند. پشتیبانی از پردازنده‌های مرکزی امکان‌پذیر است، اما این قابلیت به ندرت مستقیماً در سطح کد دستگاه مورد نیاز است، بنابراین طراحان پردازنده به‌طور معمول از اجرای آن اجتناب می‌کنند و در عوض برای دسترسی به حافظه غیرهمسطح خطاهای گذرگاه صادر می‌کنند. کرک کردن نرم‌افزار
در اپل II، برخلاف کامپیوترهای مدرن که از درایورهای ابزار استاندارد برای مدیریت ارتباطات وسیله استفاده می‌کنند، سیستم‌عامل به‌طور مستقیم موتور مرحله‌ای را کنترل می‌کند که حرکت دیسک نرم را هدایت می‌کند، و همچنین داده‌های خام را به نام nibbles تفسیر می‌کند، از هر شیار برای شناسایی بخش‌های داده‌ها استفاده می‌کند. این اجازه داده شد که نرم‌افزار با ذخیره‌سازی داده‌ها روی نیمی از خط (۰، ۱، ۲٫۵، ۳٫۵، ۵، ۶، ۶، ۶، ۶، ۶، ۶ …)و هر ترکیبی از آن را ذخیره کند. علاوه بر آن، ریل‌ها نیازی به حلقه‌های کامل نداشتند، اما ممکن است به این ترتیب مورد برش و برش قرار گیرد تا بخش‌ها بتوانند در طول خطوط خنثی با هم تداخل پیدا کنند. آخرین نسخه از آن به عنوان ردگیری مارپیچی شناخته می‌شود. سامانه پردازش تراکنش
در دانش رایانه پردازش تراکنش نوعی از پردازش اطلاعات است، که سامانه‌های زیرساختی آنها، یکی از مهمترین ملزومات برنامه‌های کاربردی تجاری در حوزه‌های ارائه خدمات مالی، بانکداری و تجارت الکترونیک به‌شمار می‌آیند. بینایی رایانه‌ای
سلولهای مخروطی (Cone cells) در یک منطقه مرکزی شبکیه متمرکز به نام گودال متمرکز شده‌اند که فرورفتگی (یا fovea) هم نام دارد. آن‌ها مسئول وظایف سنگین و دقیقی مثل خواندن هستند. سلول‌های Cone بسته به اینکه به نور آبی، قرمز، سبز چگونه واکنش می‌دهند به سه دسته تقسیم می‌شوند، و در مجموع این سه نوع از Cone ما را قادر به درک رنگ‌ها می‌کنند. سیگنال‌ها از سلول‌های گیرنده نوری (photoreceptor cells) از طریق شبکه ای از interneuronsها در لایه دوم شبکیه چشم به سلول‌های ganglion در لایه سوم منتقل می‌شوند. نورون‌های موجود در این دو لایه از شبکیه زمینه پذیرای پیچیده ای که آن‌ها را قادر به تشخیص تضادهای تغییراتی در یک تصویر می‌کند را ارائه می‌دهند: این تغییرات ممکن است لبه‌ها یا سایه‌ها را نشان دهند. سلول‌های Ganglion این اطلاعات را به همراه دیگر اطلاعات در مورد رنگ جمع‌آوری می‌کنند و خروجی خود را به مغز از طریق عصب بینایی ارسال می‌کنند. عصب یا Nerve بینایی در درجه اول اطلاعات را از طریق thalamus به قشاء مغزی (cerebral cortex) ارسال می‌کند. پس از ارسال اطلاعات در قسمت cerebral cortex ادراک بصری انسان به وقوع می‌پیوندد. اما در عین حال این عصب (Nerve) حامل اطلاعات مورد نیاز برای مکانیک دید نیز هست که به دو قسمت از ساقه مغز (brainstem) این اطلاعات را منتقل می‌کند. اولین قسمت از brainstem گروهی از سلول‌های هسته هستند که pretectum نام دارند که کنترل غیرارادی اندازه مردمک در پاسخ به شدت نور را بر عهده دارند. اطلاعات مربوط به اهداف متحرک و اطلاعات ساکن اسکن شده توسط چشم نیز به قسمت دوم در brainstem منتقل می‌شود، یک هسته که با نام superior colliculus شناخته می‌شود مسئول حرکات چشم در پرش‌های کوتاه هست. بخش دیگر از این دو قسمت saccades هست که به مغز اجازه درک یک اسکن هموار را با کمک چسباندن یک سری از تصاویر نسبتاً ثابت می‌دهد. Saccadic eye movement مشکل تاری شدید- که می‌تواند برای تصویر پیش بیاید - را حل می‌کند. چشم می‌تواند به صورت یکنواخت در سراسر چشم‌انداز بصری حرکت کند؛ saccadesها در بعضی از وضعیت‌ها تجربه بصری را ممکن و آسان می‌کنند مانند مشاهده چشم فرد دیگری برای شما، در حالی که آن فرد در تلاش برای نگاه کردن سرتاسر اتاق هست.  بسیاری از تصاویر از شبکیه چشم (retina) از طریق عصب بینایی به بخشی از thalamus که به نام (lateral geniculate nucleus) شناخته شده‌است و در اختصار (LGN) هم کفته می‌شود منتقل می‌شوند، thalamus در عمق مرکز مغز قرار گرفته. LGN ورودی شبکیه (retinal) را به جریان‌های موازی ای مورد جداسازی قرار می‌دهد که یکی حاوی رنگ و ساختار ثابت و دیگری حاوی تضادها (contrast) و حرکات هست. سلول‌هایی که پردازش رنگ و ساختار را انجام می‌دهند چهار لایه بالایی از شش لایه LGN را تشکیل می‌دهند. این چهار لایه به علت کوچکی سلول‌ها، parvocellular نامیده می‌شوند. سلول‌هایی که پردازش حرکات و تضادهای تصویر را انجام می‌دهند دو لایه پایینی LGN رو تشکیل می‌دهند و به علت بزرگی سلول‌های این قسمت، لایه magnocellular نامیده می‌شوند. طبقه‌بندی فنگ
بر اساس طبقه‌بندی تسه یون فنگ، معماری کامپیوتر را می توان به چهار رده طبقه‌بندی کرد. این دسته‌بندی بر اساس نحوه پردازش محتویات ذخیره شده در حافظه است. محتویات می توانند داده و یا حتی دستورالعمل باشند.در ردۀ اول، یک بیت از یک کلمۀ انتخاب شده در هر زمان پردازش می شود. این نشان‌دهنده پردازش سریال است و به حداکثر و بیشترین زمان پردازش ممکن نیاز دارد. پردازش تصویر
نام این فرمت مخفف عبارت MOVING PICTURE EXPERT GROUP است. این روش در ابتدای سال ۹۰ ابداع شد و در آن اطلاعات تصویر با سرعت حدود ۵/۱ مگابیت بر ثانیه انتقال پیدا می‌کرد که در تهیه تصاویر ویدئویی استفاده می‌شد. با این روش امکان ذخیره حدود ۶۵۰ مگابایت اطلاعات معادل حدود ۷۰ دقیقه تصویر متحرک در یک دیسک به وجود آمد. در MPEG بیت‌های اطلاعات به صورت سریال ارسال می‌شوند و به همراه آن‌ها بیت‌های کنترل و هماهنگ‌کننده نیز ارسال می‌شوند که موقعیت و نحوه قرارگیری بیت‌های اطلاعاتی را برای انتقال و ثبت اطلاعات صدا و تصویر تعیین می‌کند. گرافیک رایانه‌ای بی‌درنگ
هدف گرافیک کامپیوتری تولید تصاویر تولید شده کامپیوتری یا فریم به وسیله مترهای مشخص تعیین شده‌است. یکی از این مترها تعداد در یک ثانیه می‌باشد. سیستم‌های گرافیک کامپیوتری بی‌درنگ از سیستم‌های سنتی پردازش به وسیله این تمییز داده می‌شوند که سیستم‌های غیربلادرنگ بر اساس رهگیری پرتو بناشده اند. در این پردازش میلیون‌ها یا میلیاردها اشعه از سمت دوربین به جهان به منظور پردازش با جزئیات ردیابی می‌شوند. این عمل گران و پر هزینه ممکن است ساعت‌ها یا روزها به طول بینجامد تا یک فریم پردازش شود. اتوماتای سلولی
پردازنده‌های اتوماتای سلولی پیاده‌سازی فیزیکی مفاهیم CA هستند، که می‌تواند اطلاعات را از بعد محاسباتی پردازش نماید. مؤلفه‌های پردازش‌ها در یک شبکه منظم از سلول‌های یکسان سازماندهی شده‌اند. این شبکه معمولاً یک کاشی کاری مربعی، یا موزاییک کاری، از دو یا سه بعد می‌باشد. سایر انواع کاشی کاری نیز امکان‌پذیر است ولی هنوز مورد استفاده قرار نگرفته‌است. حالت‌های سلول فقط به وسیله تعامل آن با همسایگان مجاورش مشخص می‌شود. هیچ راهی برای برقراری ارتباط مستقیم با سلول‌های دورتر وجود ندارد. یکی از نمونه‌های چنین پردازنده اتوماتای سلولی پیکربندی آرایه، آرایه‌های سیستولیک می‌باشد. تعاملات سلولی می‌تواند از طریق بار الکتریکی، مغناطیس؛ ارتعاشات (فونون در مقیاس کوانتومی) یا هر روش فیزیکی دیگری انجام پذیرد. این مسئله می‌تواند از طرق مختلفی انجام گیرد بنابراین هیچ اتصال سیمی میان مؤلفه‌ها نیاز نیست. این پردازنده با پردازنده‌هایی که امروزه در بیشتر کامپیوترها مورد استفاده قرار می‌گیرند (طراحی ون نیومن) کاملاً متفاوت است. در طراحی ون نیومن، پردازنده به بخش‌ها به همراه مؤلفه‌هایی تقسیم شده‌است که می‌توانند با مؤلفه‌های راه دور از طریق سیم‌ها، ارتباط برقرار نمایند. استاندارد پردازش اطلاعات فدرال
استاندارد پردازش اطلاعات فدرال (به صورت کوتاه شده FIPS) استانداردی عمومی برای استفاده از سیستم‌های کامپیوتری است که توسط دولت فدرال ایالات متحده توسعه می‌یابد. این استاندارد توسط همه دولت‌های غیرنظامی و پیمانکاران دولتی مورد استفاده واقع می‌شود. این استاندارد همچنین توسط مؤسسه استانداردهای ملی آمریکا (ANSI)، موسسه مهندسان برق و الکترونیک (IEEE) و سازمان بین‌المللی استانداردسازی (ISO) به عنوان یک مرجع مورد استفاده قرار می‌گیرد. معماری رایانه
سازمان رایانه به بهینه سازی محصولات مبتنی بر عملکرد کمک می‌کند. به عنوان مثال، مهندسان نرم افزار باید قدرت پردازش پردازنده‌ها را بدانند. شاید برای دستیابی به بیشترین عملکرد با کمترین قیمت، نیاز به بهینه سازی نرم افزار داشته باشند. این امر می‌تواند به تجزیه و تحلیل کاملاً دقیق سازمان رایانه نیاز داشته باشد. برای مثال، در کارت SD ، ممکن است لازم باشد طراحان کارت را مرتب کنند تا بیشترین داده‌ها به سریع‌ترین شکل پردازش شوند. شتاب‌دهنده سخت‌افزاری
مدارهای مجتمع را می‌توان برای انجام عملیات دلخواه در سیگنال‌های آنالوگ و دیجیتال ایجاد کرد. اغلب در محاسبات، سیگنال‌های دیجیتال هستند و می‌توانند به عنوان داده‌های دودویی تفسیر شوند. سخت افزار و نرم‌افزار کامپیوتر بر روی اطلاعات در نمایش دودویی برای انجام محاسبات عمل می کنند؛ این کار با محاسبه توابع بولی در بیت ورودی انجام می‌شود و خروجی را به دستگاه‌های خروجی پایین دست برای ذخیره‌سازی یا پردازش بیشتر منتقل می‌کند. علم اطلاعات و کامپیوتر
برای فرایند گرفتن الگوریتم داده شده و رمزگذاری آن به زبانی که توسط کامپیوتر قابل فهم و اجرا باشد، انواع مختلف زیادی زبان برنامه‌نویسی و رایانه وجود دارد، با این حال، هدف همه آنها یکسان است: تبدیل الگوریتم‌ها به کد ماشین. پردازش تصویر کوانتومی
در علوم کامپیوتر، پردازش تصویر کوانتومی (QIP) در درجه‌ی اول در محاسبات کوانتومی و پردازش اطلاعات کوانتومی برای ایجاد و کار با تصاویر کوانتومی استفاده می‌شود. رایانه
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). پردازش رایانه‌ای داده‌ها
پردازش تصاویر یکی از زمینه‌های عمده و خاص در پردازش علائم به حساب می‌آید که در آن داده‌های مورد پردازش و عمل‌آوری تصاویر و سیگنال‌های دو بعدی‌ست. بینایی رایانه‌ای
بینایی کامپیوتر یا بینایی ماشین یکی از شاخه‌های علوم کامپیوتر است که شامل روش‌های مربوط به دستیابی تصاویر، پردازش، آنالیز و درک محتوای آن‌ها است. معمولاً این پردازش‌ها تصاویر تولید شده در دنیای واقعی را به عنوان ورودی دریافت و داده‌هایی عددی یا سمبلیک را به عنوان خروجی تولید می‌کنند، مانند در شکل‌هایی از تصمیم‌گیری. یکی رویه‌های توسعهٔ این شاخه بر اساس شبیه‌سازی توانایی بینایی انسان در رایانه است. مدل‌های محاسبه عصبی
تمام رفتار یک نورون یا سیناپس در یک تابع تبدیل رمزگذاری می‌شود، با این وجود، عدم دانش دقیق در مورد مکانیزم اساسی وجود دارد. این مسئله یک ریاضیات کاملاً پیشرفته را بر مسئله انتقال اطلاعات تحمیل می‌کند. یک برنامه چند داده
کامپیوترهای کنونی امکان ترکیب بسیاری از قوانین و حالت‌های موازی را برای دستیابی به حداکثر میزان بهره‌وری به برنامه‌نویس می‌دهند. یک برنامه توزیع شده حافظه که از MPI استفاده می‌کند می‌تواند روی تعداد بسیار زیادی از گره‌ها اجرا گردد، هر گره می‌تواند یک کامپیوتر با حافظه اشتراکی باشد و به صورت موازی در چندین پردازنده توسط OpenMP اجرا شود. درون هر پردازنده، دستور العمل‌های برداری SIMD (معمولاً به صورت اتوماتیک توسط کامپایلر اجرا می‌شوند) و دستورالعمل‌های Superscalar (که معمولاً توسط CPU به صورت مستقل اجرا می‌گردند) مانند Pipelining و استفاده از چندین واحد عملیاتی مجزای موازی برای دستیابی به حداکثر سرعت در هر پردازنده استفاده می‌شوند. تجزیه و تحلیل اطلاعات
تجزیه و تحلیل اطلاعات به فرایند پیش بینی اتفاقات و احتمالات رخ داد های آینده، بر پایه داده‌های کنونی می‌پردازد. این عمل در سازمان‌های اطلاعاتی مانند آژانس اطلاعات مرکزی (سیا) یا سرویس اطلاعات مخفی بریتانیا انجام می‌گیرد. همچنین از شیوه‌های آنها در هوش کسب و کار و هوش رقابتی نیز می‌توان استفاده کرد. داده (رایانش)
برای مثال، زمانی که شما از طریق دستگاه اسکنر یک عکس را اسکن می‌کنید، تصویر اسکن شده توسط پویشگر به صورت باینری به رایانه انتقال می‌یابد در اینجا تصویر اسکن شده به عنوان داده شناخته می‌شود. در آن طرف، «برنامه» اسکنر داخل رایانه اطلاعات باینری را دریافت کرده و پس از پردازش به صورت عکس به شما نمایش می‌دهد محاسبات
محاسبات یک واژه کلی است که به هر یک از انواع پردازش اطلاعات اطلاق می‌شود. این پردازش شامل پدیده‌هایی مانند فکر کردن انسان تا بسیاری از موارد دیگر می‌شود. محاسبات یک پروسه است که از یک مدل تعریف‌شده قبلی که می‌تواند توسط یک الگوریتم، پروتکل، همبندی شبکه و غیره بیان و فهمیده شود، تبعیت می‌کند. جدول صفحه
قبل از آنکه سیستم‌عامل، پردازنده را به یک فرایند یا پردازش تحویل دهد، یک جدول حافظه را تنظیم می‌نماید بصورتیکه آن پردازش در سطح دسترسی پایین‌تری به حافظه قرار داده می‌شود و آدرس حافظه‌ای که در کد پردازش مورد نظر قرار می‌گیرد بعداً توسط پردازنده به آدرس اصلی و فیزیکی حافظه RAM که در "جدول حافظه" تنظیم شده در قبل، دکر شده‌است ترجمه گردد. بنابراین آدرسهای حافظه‌ای که در هر یک از کدهای پردازش توسط سیستم‌عامل قرار می‌گیرند آدرسهای مجازی هستند نه آدرسهای حقیقی. مهندسی اطلاعات (رشته)
در گذشته برخی از مناطق در مهندسی اطلاعات مانند پردازش سیگنال از الکترونیک آنالوگ استفاده می‌کردند، اما امروزه بیشتر مهندسی اطلاعات با رایانه‌های دیجیتال انجام می‌شود. بسیاری از کارها در مهندسی اطلاعات می‌توانند به موازات هم قرار گیرند، بنابراین امروزه مهندسی اطلاعات با استفاده از CPU , GPU و شتابدهنده AI انجام می‌شود. همچنین علاقه به استفاده از کامپیوترهای کوانتومی برای برخی از زیرمجموعه‌های مهندسی اطلاعات مانند یادگیری ماشین و روباتیک وجود داشته‌است. شبکه خصوصی مجازی
رمزنگاری فرایندی است که بااستفاده از آن کامپیوتر مبدأ اطلاعاتی رمزشده را برای کامپیوتر دیگر ارسال می‌نماید. سایر کامپیوترهای مجاز قادر به رمزگشایی اطلاعات ارسالی خواهند بود. بدین ترتیب پس از ارسال اطلاعات توسط فرستنده، دریافت کنندگان، قبل از استفاده از اطلاعات می‌بایست اقدام به رمزگشایی اطلاعات ارسال شده نمایند. سیستم‌های رمزنگاری در کامپیوتر به دو گروه عمده تقسیم می‌گردد: دی‌ان‌ای رایانه
دی‌ان‌ای مخزن اصلی ذخیره‌سازی اطلاعات در سلول‌های زنده‌است. به جای استفاده از امواج الکتریکی برای نمایش یک بیت اطلاعات، دی‌ان‌ای رایانه‌ها با استفاده از خواص شیمیایی این مولکول‌ها این کار را انجام می‌دهد. دی‌ان‌ای این کار را با استفاده از آنزیم‌ها انجام می‌دهد. آنزیم‌ها کاتالیزورهایی هستند که می‌توان آن‌ها را سخت‌افزار خواند و دی‌ان‌ای را می‌توان به عنوان نرم‌افزار در نظر گرفت که برای اجرای محاسبات مورد نظر استفاده می‌شوند. دی‌ان‌ای رایانه از نوکلئوتیدهای آدنین (A)، گوانین (G)، سیتوزین (C) و تیمین (T) به عنوان واحدهای حافظه و از تکنیک‌های دی‌ان‌ای موجود برای انجام عملیات اساسی استفاده می‌کند. عملیات در دی‌ان‌ای رایانه‌ها، در لوله‌های ترکیب آزمایشگاهی یا اسلایدهای شیشه‌ای انجام می‌شود. ورودی و خروجی، هر دو رشته‌های دی‌ان‌ای هستند که دنباله‌های ژنی آن‌ها اطلاعات مشخصی را کدگذاری می‌کند. بینایی رایانه‌ای
lز آنجایی که هدف نهایی computer vision ساخت مفسر قدرتمند اجسام 3D , رنگ‌ها و عمق تصاویر هست. دانستن این موضوع که چگونه مغز موجودات، بینایی و دیدن را تفسیر می‌کند و اینکه چند درصد نورون‌های کل مغز در گیر این پروسه هستند نسبتاً اهمیت پیدا می‌کند. مقاله زیر می‌تواند یک نگاه کلی از این روند پیچیده بدهد. پردازش رایانه‌ای داده‌ها
علوم و فناوری پردازش داده‌ها دارای وسعت، گوناگونی، و پیچیدگی فراوانی بوده، و این زمینه از دانش به شاخه‌ها و زیر شاخه‌های متعددی تقسیم می‌شود، که برخی از آن‌ها عبارت است از:  مقالهٔ اصلی: پردازش علائم پردازنده (رایانش)
پردازنده یا واحد پردازش در رایانش، یک مدار دیجیتال است که عملیات را روی برخی از منابع داده خارجی، معمولاً حافظه یا جریان داده دیگر انجام می دهد. که به طور معمول به شکل یک ریزپردازنده در می آید که می تواند بر روی یک تراشه مدار مجتمع نیمه رسانای اکسید-فلز پیاده سازی شود. پردازش اطلاعات
به مفهوم کلّی، پردازش موازی اطلاعات عبارت است از دریافت داده‌ها، ایجاد فرایند مقایسه و در نهایت تغییر یا عدم تغییر اطّلاعات موجود به صورتی دیگر بدین ترتیب، هر آنچه که در جهان رخ می‌دهد، می‌تواند به نوعی پردازش اطّلاعات تلقی گردد. آرایه نمایش تصویر
در سیستم‌های قدیمی عمل پردازش رنگ Pixelها توسط cpu انجام می‌شود که این عمل سبب می‌شود که یک مقدار زیادی از وقت آن صرف پردازش رنگ پیکسل‌ها شود. با پیشرفت مانیتور و فراهم شدن رنگ‌های مختلف برای پیکسل‌ها وجود یک کمک پردازنده یا پردازندهٔ گرافیکی که بتواند به cpu کمک کند، ضرورت پیدا کرد.  GPU روی کارت گرافیک قرار می‌گیرد و عمل پردازش رنگ پیکسل‌ها را انجام می‌دهد. GPU مانند CPU به دلیل انجام عملیات پردازشی، گرمای زیادی تولید می‌کند به همین دلیل بر روی ان خنک‌کننده قرار می‌دهند. حافظه رایانه
در روش جدید، داده‌ها روی صفحات شیشه‌ای از جنس کوارتز بایگانی شده و به خاطر مقاومت آن در برابر دمای شدید و شرایط نامناسب برای ابد محفوظ خواهند ماند. فناوری جدید با نقطه‌گذاری مضاعف (دو تایی) در ورق‌های شیشه‌ای که از ماده کوارتز ساخته شده‌اند داده‌ها را به شکلی ذخیره می‌کند که خواندن آن توسط یک میکروسکوپ امکان‌پذیر است. با کمک یک کامپیوتر ساده که بتواند این نقطه گذاری‌های مضاعف (دوتایی) را بخواند دانسته‌های ذخیره شده در این لوح شیشه‌ای همیشه قابل دسترس خواهند بود. مهم نیست که به مرور زبان کامپیوترها چقدر پیچیده شوند فقط کافی است که کامپیوتر مورد نظر امکان آن را داشته باشد تا برنامه مخصوص برای خواندن این داده‌ها را دریافته و به کار بگیرد. پردازش رایانه‌ای داده‌ها
پردازش علائم (سیگنال‌ها) را باید یکی از شاخه‌های وسیع و پر کاربرد در پردازش داده‌ها به حساب آورد. محاسبات قابل اعتماد
نوع داده‌ای که برای بدست آوردن وضعیت قابل‌اعتماد باید به TTP ارائه شود، در حال حاضر کاملاً مشخص نیست، اما TCG خود اذعان می‌کند که «تصدیق یک عملکرد مهم TPM با پیامدهای حفظ حریم خصوصی است». با این حال، روشن است که ممکن است اطلاعات ایستا و پویا در مورد کامپیوتر کاربر (Ekpubkey) به TTP v1.1b ارائه شود، مشخص نیست چه داده‌هایی به «تأیید کننده» در v1.2ارائه می‌شود. اطلاعات ایستا به‌طور منحصر به فرد مدل، تأیید کننده پلتفرم، جزئیات TPM و اینکه سیستم عامل (PC) با مشخصات TCG مطابقت دارد یا نه را شناسایی می‌کند. اطلاعات پویا به عنوان نرم‌افزاری که روی رایانه کار می‌کند توصیف شده‌است. اگر برنامه‌ای مانند ویندوز به نام کاربر ثبت شده باشد، این به نوبه خود کاربر را به صورت منحصر به فرد شناسایی می‌کند. بعد دیگری از قابلیت‌های نقض حریم خصوصی نیز ممکن است با این فناوری جدید معرفی شود. این که هر چند وقت یکبار از برنامه‌های خود استفاده می‌کنید ممکن است به TTP ارائه شود. در یک شرایط استثنایی اما عملی، در حالی که یک کاربر یک فیلم مستهجن را در اینترنت خریداری می‌کند، خریدار باید این واقعیت را بپذیرد که او مجبور است مشخصات کارت اعتباری را به ارائه دهنده ارائه دهد، از این رو احتمالاً خطر شناسایی آن را فراهم می‌کند. میزان داده‌هایی که به TTP / Verifiers ارائه می‌شود، در حال حاضر دقیقاً مشخص نیست، تنها با اجرا و استفاده از این فناوری، ما قادر خواهیم بود ماهیت و حجم دقیق داده‌های منتقل شده را ارزیابی کنیم. رایانه
داده به آن دسته از ورودی‌های خام گفته می‌شود که برای پردازش به رایانه ارسال می‌شوند. به داده‌های پردازش شده اطّلاعات (Information) می‌گویند. رایانه در ابتدا داده را دریافت و بر روی آن عملیات خاصی انجام داده که به آن پردازش (Process) گفته می‌شود و در نتیجه اطلاعات را نمایش می‌دهد. (یا همان چاپ می‌کند) پردازش تصویر
از این روش برای تجهیزاتی که با انتقال سریع یا کند اطلاعات سر و کار دارند استفاده می‌شود. این روش توانایی جبران خطا و ارائه تصویر با کیفیت بالا را دارد. مسئله خطا و جبران آن در مورد تلفن‌های همراه و کامپیوترهای خانگی و لپ‌تاپ‌ها و شبکه‌ها از اهمیت زیادی برخوردار است. در شبکه‌های کامپیوتری باید تصویر برای کاربرانی که از مودم‌های سریع یا کند استفاده می‌کنند به خوبی نمایش داده شود، در چنین حالتی روش MPEG ۴ مناسب است. از این روش در دوربین‌های تلویزیونی نیز استفاده می‌شود. ایده اصلی این روش تقسیم یک فریم ویدئویی به یک یا چند موضوع است که مطابق قاعده خاصی کنار هم قرار می‌گیرند مانند درختی که از روی برگ‌های آن بتوان به شاخه تنه یا ریشه آن دست یافت. هر برگ می‌تواند شامل یک موضوع صوتی یا تصویری باشد. هر کدام از این اجزاء به صورت مجزا و جداگانه قابل کپی یا انتقال هستند. این تکنیک را با آموزش زبان می‌توان مقایسه کرد. پردازش تراکنش
در دانش رایانه پردازش تراکنش نوعی از پردازش اطلاعات است که به عملیات‌های منفرد تجزیه ناپذیری به نام "تراکنش (پایگاه داده)" تقسیم شده‌است. به عبارت دیگر یک تراکنش کوچکترین واحد عملیات و کار است. تمام عملیات موجود در یک تراکنش می‌باید به‌طور کامل انجام پذیرند یا هیچکدام انجام نشوند و نتیجه اجرای تراکنش موفقیت یا شکست است و نمی‌تواند در حالت میانی قرار بگیرد. جعبه اطلاعات
به شکل زیر توجه کنید:در ویکی‌پدیا جعبه های اطلاعاتی عمل تراگنجانش از طریق قرار دادن نام و جفت های ویژگی-مقدار در آکولاد ها انجام می شود. سپس ویکی‌پدیا از نرم افزار MediaWiki استفاده می کند و سند را تجزیه می کند. از یک نرم افزار پردازشگر الگو برای پردازش جعبه های اطلاعات و دیگر الگو ها استفاده می شود. سپس نرم افزار های موتور الگو (Template Engine) یک سند وب و برگ سبک نگارش (Style Sheet) را تولید می کند، که از آن برای نمایش سند استفاده می شود. عملیات بالا باعث می شود تا طراحی جعبه اطلاعات از محتوایی که دستکاری می کند جدا شود. یعنی طراحی الگو را می توان بدون تاثیرگذاری روی اطلاعات موجود در آن به روز رسانی کرد، و طراحی جدید به صورت اتوماتیک به همه ی مقاله هایی که آن را تراگنجایش کرده اند منتشر می شود. پردازش اطلاعات
داده عبارت است از هر شکل، نمودار، عدد، متن، عکس و… که پیام زیادی منتقل نمی‌کند، و برای استفاده از آن باید آن را پردازش کرد. برای مثال نتایج حاصل از یک آمارگیری، داده در نظر گرفته می‌شود چراکه اعداد حاصل از آمارگیری اطلاعات چندانی در اختیار قرار نمی‌دهد و باید آن را پردازش کرد تا شاخص‌های آماری و سایر اطلاعات مورد نیاز بتوانند ویژگی‌های جامعه را بیان کنند. پردازش گفتار
همچنین این راهکار پایه‌ای برای روش کدگذاری پیشگویانهٔ خطی (ال. پی. سی) در فشرده‌سازی صحبت فراهم می‌آورد. صحبت ضبط شدهٔ دیجیتالی انسان به تکه‌های کوچک تقسیم می‌شود و هر کدام با توجه به سه پارامتر مدل توصیف می‌شود. این عمل به‌طور معمول نیاز به یک دوجین بایت برای هر تکه دارد که نرخ داده‌ای برابر با ۲ تا ۶ کیلوبایت بر ثانیه را طلب می‌کند. این تکهٔ اطلاعاتی ارسال می‌شود و در صورت لزوم ذخیره می‌گردد و سپس توسط ترکیب کنند هی صحبت بازسازی می‌شود. ذخیره‌سازی داده رایانه
واحد پردازش مرکزی (CPU) در یک رایانه وظیفه دستکاری داده‌ها از طریق اجرای محاسبات را برعهده دارد. در عمل تمام رایانه‌ها از یک سلسله مراتب حافظه که تنظیماتی نزدیک به CPU دارد. فناوری‌های فرار سریع (که با قطع برق داده‌ها را از دست می‌دهند) را حافظه (memory) می‌نامند اما فناوری‌های دائمی‌کند را انبارش (storage) می‌نامند. هر دستگاهی که قادر به نگهداری اطلاعات باشد (بتوان اطلاعات را در آن ذخیره کرد) به نحوی که استفاده‌کننده از آن بتواند، در هر لحظه که لازم باشد، به اطلاعات مورد نیاز دستیابی داشته باشد. حافظه نامیده می‌شود. با توجه به وجود دو محیط، می‌توان حافظه‌های موجود در یک سامانه رایانه‌ای را به دو رده کلی تقسیم کرد: از آنجا که موضوع اصلی در مهندسی فایلها، عبارتست از، مطالعه سامانه و ساختار ذخیره‌سازی اطلاعات در رسانه‌های ذخیره‌سازی خارجی، و بررسی شیوه‌های دستیابی به اطلاعات، بازیابی و انجام عملیات روی آن‌ها، لذا اساساً به حافظه‌های درون ماشینی نمی‌پردازیم، هرچند به هرحال حافظه اصلی و گاه حافظه نهان نیز، اقلاً به عنوان بافر (حافظه میانگیر) و ناحیه کاری کاربر مطرح می‌شوند و در مبادله اطلاعات میان دو محیط، گاه مقصد و گاه مبدأ هستند، ولی بررسی ویژگی‌های آن‌ها از حوزه و هدف این اوراق خارج است. مهندسی اطلاعات (رشته)
پردازش سیگنال به تولید، تجزیه و تحلیل و استفاده از سیگنال‌ها اشاره دارد که می‌توانند اشکال مختلفی از قبیل تصویر، صدا، برق یا بیولوژیکی به خود بگیرند. نظریه اطلاعات تجزیه و تحلیل ، انتقال و ذخیره اطلاعات را مورد مطالعه قرار می‌دهد. زمینه‌های اصلی نظریه اطلاعات شامل کدگذاری و فشرده سازی داده‌ها است. فناوری اطلاعات
فناوری اطلاعات، همان طور که به وسیله انجمن فناوری اطلاعات آمریکا (ITAA) تعریف شده است، «به مطالعه، طراحی، توسعه، پیاده‌سازی، پشتیبانی یا مدیریت سامانه‌های اطلاعاتی مبتنی بر رایانه، به‌ویژه برنامه‌های نرم‌افزاری و سخت‌افزار رایانه می‌پردازد». به‌طور کوتاه، فناوری اطلاعات، با مسایلی مانند به‌کارگیری رایانه‌های الکترونیکی و نرم‌افزار سروکار دارد تا تبدیل، ذخیره، حفاظت، پردازش، انتقال و بازیابی اطلاعات و در تعریف دیگری (که به نظر می‌رسد کامل‌تر و دقیق‌تر باشد) فناوری اطلاعات به کلیه فناوری‌هایی اشاره می‌کند که در شش حوزه جمع‌آوری، ذخیره‌سازی، پردازش، حفاظت، انتقال و نمایش اطلاعات کاربرد داشته و اثرگذار هستند. حافظه رایانه
همه بخش‌های سخت‌افزاری (پردازنده، دیسک سخت، حافظه و …) و بخش‌های نرم‌افزاری (سیستم عامل و…) به گونه یک گروه عملیاتی به کمک یکدیگر وظیفه‌های محوله را انجام می‌دهند. بی شک در این گروه «حافظه» دارای جایگاهی ویژه است. از زمانی‌که رایانه روشن تا زمانی‌که خاموش می‌گردد، پردازنده به گونه پیوسته و همیشگی از حافظه بهره می‌گیرد. بی‌درنگ پس از روشن نمودن رایانه دانسته‌های نخستین (برنامه POST) از «حافظه فقط خواندنی» (رام) بارگذاری شده و در دنباله وضعیت حافظه از نظر سالم بودن بررسی می‌گردد (عملیات سریع خواندن، نوشتن). در گام بعد رایانه بایوس را از طریق «رام» بارگذاری خواهد کرد. بایوس دانسته‌های نخستین و ضروری در پیوند با دستگاه‌های انبارش، وضعیت درایوی که می‌بایست فرایند بوت از آنجا آغاز گردد، امنیت و … را آشکار می‌نماید.