کاربرد رایانه
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 بوده است چه در حوزهٔ سخت‌افزار چه در حوزهٔ نرم‌افزار، این صنعت پیوسته مورد توجه سرمایه گذاران بوده است و سرمایه‌ها را به خود جذب کرده است. آیندهٔ روشن این فناوری همواره سرمایه داران را ترغیب می‌کند تا روی این صنعت سرمایه‌گذاری کنند.
پست‌اسکریپت
پست‌اسکریپت (PostScript و به‌طور خلاصه PS) یک زبان برنامه‌نویسی پویا و الحاقی است که توسط John Warnock و Charles Geschke در سال ۱۹۸۲ طراحی شد. پست اسکریپت یک زبان توصیف صفحه است که با یک مفسر اجرا می‌شود تا یک تصویر را ایجاد کند. پست‌اسکریپت بهترین زبان شناخته شده برای توصیف صفحات در زمینه‌های الکترونیک و منتشر کردن دسکتاپ است.
تاریخچه
مفاهیم زبان پست‌اسکریپت در سال ۱۹۷۶ هنگامی که جان وارناک روی Evans & Sutherland، شرکت مشهور گرافیک کامپیوتری، کار می‌کرد، شکل گرفت. در آن زمان جان وارناک در حال گسترش و توسعهٔ یک مفسر برای پایگاه‌داده گرافیکی سه بعدی بزرگ پناه‌گاه نیویورک بود. وارناک سیستم طراحی زبان را به منظور پردازش گرافیک شکل داد.
در همان زمان محققان Xerox PARC اولین چاپگر لیزری را گسترش دادند و متوجه نیاز برای یک استاندارد تعریف صفحات تصویر شدند. در سال ۱۹۷۵-۷۶ یک تیم به رهبری باب اسپرول قالب پرس را ساختند که در نهایت در سیستم Xerox PARC برای پرینترهای لیزری استفاده شد. اما پرس بیشتر به عنوان یک قالب داده، و نه یک زبان، انعطاف‌پذری کافی را نداشت و PARAC تلاش کرد با ایجاد اینترپرس جایگزینی برای آن ایجاد کند.
در سال ۱۹۷۸، Evand & Sutherland از وارناک خواست تا از منطقهٔ خلیج سنفرانسیسکو به دفتر مرکزی آنها در یوتا برود، اما او مشتاق به این کار نبود. او سپس به Xerox PARAC پیوست تا با مارتین نیول همکاری کند. آنها دوباره سیستم طراحی JaM (جان و مارتین) را ساختند که در طراحی VLSI و بدست آوردن اطلاعات مقدماتی برای تایپ و چاپ گرافیکی استفاده شد. این تلاش در نهایت به زبان اینترپرس انجامید.
در سال ۱۹۸۲ وارناک به همراه چاک گشک Adobe Systems را در دسامبر ۱۹۸۲ پایه‌گذاری کردند. آنها یک زبان ساده‌تر، مشابه اینترپرس با نام پست‌اسکریپت طراحی کردند که در سال ۱۹۸۴ به بازار آمد. در همین زمان‌ها، استیو جابز، آنها را ملاقات کرد و آنها را متقاعد کرد تا پست‌اسکریپت را طوری تغییر دهند تا بتواند به عنوان زبانی برای چاپگرهای لیزری مورد استفاده قرار گیرد.
در مارس ۱۹۸۵، Apple LaserWriter، اولین چاپگری بود که از پست‌اسکریپت استفاده کرد و اولین جرقه‌های انقلاب انتشار دسکتاپ در اواسط دههٔ ۱۹۸۰ زده شد. ترکیب ویژگی‌های تکنیکی و در دسترس بودن پست‌اسکریپت، آن را یک زبان مطرح برای خروجی‌های گرافیکی برای کاربردهای چاپ کردن ساخت. برای مدتی مفسر این زبان (پردازش تصویر بیت به بیت یا RIP) یک بخش از همان پرینترهای لیزری بود تا ۱۹۹۰.
هرچند که هزینهٔ پیاده‌سازی بالا بود، با این حال کامپیوترها کد PS را به چاپگرها می‌دادند و چاپگرها آن را به صورت تصویر در می‌آوردند. که این به حافظهٔ وسیع و ریزپردازنده‌هایی با کارایی بالا احتیاج داشت. در زمانی که موتور چاپگرهای لیزری خودشان بیش از هزار میلیارد دلار هزینه داشتند، اضافه شدن قیمت PS ارزش داشت، اما با کاهش قیمت چاپگرها، هزینهٔ پیاده‌سازی PS به شدت گران شد.
پست اسکریپت که زمانی استاندارد غیر رسمی پذیرفته شده برای نسخه الکترونیکی نهایی مقالات بود، به تدریج توسط فرمت PDF که نواده آن است، در حال جایگزینی است. در سال ۲۰۰۱ پرینترهای کمتری با پشتیبانی پست اسکریپت نسبت به سال‌های قبل وارد بازار شدند که علت اصلی آن افزایش رقابت با پرینترهای جوهرافشان به مراتب ارزان قیمتتر غیر پست اسکریپتی و همچنین ابداع روش‌های جدید نرم‌افزارمحور برای پردازش عکس‌های پست‌اسکریپت بر روی کامپیوتر (مثل PDF) بوده‌است. اما استفاده از پرینتر لیزری پست‌اسکریپتی هنوز می‌تواند میزان کار لازم توسط CPU برای چاپ نوشته‌ها را از طریق انتقال پردازش تصویر از کامپیوتر به پرینتر به میزان قابل توجهی کاهش دهد. در نتیجه PS هنوز یک گزینهٔ معقول برای مدلهای گرانقیمت است.
پست‌اسکریپت سطح ۱
زبان پست‌اسکریپت دو پیشرفت اساسی داشت که اولین آنها پست‌اسکریپت سطح ۱ است که در سال ۱۹۸۴ معرفی شد.
پست‌اکریپت سطح ۲
پست‌اسکریپت سطح ۲ در سال ۱۹۹۱ معرفی شد و چندین برتری مثل سرعت و قابلیت اطمینان آن بیش، پشتیبانی از جداسازی‌های in-RIP و همچنین پشتیبانی از بازسازی تصویر و فونتهای مرکب را دارا بود.
پست‌اسکریپت ۳
پست‌اسکریپت ۳ (کلمهٔ سطح را به خاطر راحتی برداشتند) در اواخر ۱۹۹۷ آمد وعلاوه بر استفاده از نسخه‌های جدیدتر عملگرهای قدیمی‌تر لغت نامه‌ای، فیلترهای جدید و کار با رنگ را پشتیبانی می‌کرد.
پست‌اسکریپت ۳ به دلیل جایگزینی سیستم پردازش الکترونیکی خصوصی موجود، اهمیت زیادی داشت و از آن به خاطر دارا بودن عملگرهای سایه‌دهی هموار تا ۴۰۹۶ سایهٔ خاکستری (در مقایسه با ۲۵۶ تایی که در پست‌اسکریپت ۲ وجود داشت) استفادهٔ وسیعی در تولید مجله‌ها و همچنین DeviceN (که یک فضای رنگی بود که اضافه کردن جوهرهای رنگی اضافی را در صفحات رنگی مرکب را دارا بود) شد.
استفاده در چاپ
قبل از پست‌اسکریپت
قبل از به وجود آمدن زبان پست‌اسکریپت، پرینترها با گرفتن ورودی به صورت کد اسکی کاراکترهای خروجی را چاپ می‌کردند. تعدادی تکنولوژی برای انجام این عملیات وجود داشت اما بیش‌ترشان اینگونه بودند که نشانه‌ها به صورت فیزیکی طراحی شده بودند و تغییر دادن آنها سخت بود. مثلا روی کلیدهای فلزی، صفحات نوری و... منقوش شده بودند.
با گسترش محبوبیت پرینترهای نقطه‌ای این روند تغییر کرد. در این سیستم کاراکترها به صورت تعدادی از نقطه‌ها نشان داده شده و مانند یک فونت در داخل پرینتر عمل می‌کردند. با پیچیده شدن این سیستم، پرینترهای نقطه‌ای شروع به استفاده از فونتهای مختلف کردند که کاربر امکان انتخاب آنها را داشت و حتی برخی از مدل‌ها به کاربر اجازهٔ استفاده از فونتهای خودشان را می‌دادند.
پرینترهای نقطه‌ای این قابلیت را نیز داشتند که که تصویرهای گرافیکی را نیز چاپ کنند. تصاویر توسط کامپیوتر تفسیر شده و به صورت یک سری از نقطه‌ها به چاپگر فرستاده می‌شدند. سیستم‌های کنترلی چاپگرها متفاوت بود و برنامه نویسان نیاز به ساختن درایورهای متعدد داشتند. چاپ کردن تصویرهای برداری به دستگاه‌های خاص‌منظوره‌ای با نام پلاترهای سپرده شد. پلاترها یک زبان مشترک به نام HPGL داشتند. اما به ندرت برای کاربردهایی غیر از چاپ کردن تصاویر استفاده شد. به علاوه آنها اکثرا گران و کند و درنتیجه کمیاب بودند.
چاپ پست‌اسکریپت
چاپگرهای لیزری خصوصیات خوب چاپگرها و پلاترها را ترکیب کرد. مانند پلاترها، چاپگرهای لیزری توانایی چاپ خط‌هایی با کیفیت بالا و مانند چاپگرهای نقطه‌ای توانایی تولید صفحات متن و تصویر را داشتند. اما برخلاف هر دوی چاپگرهای نقطه‌ای و پلاترها، چاپگرهای لیزری می‌توانستند همزمان تصویر و متن را در یک صفحه قرار دهند. پست‌اسکریپت با استفاده از زبان کنترلی خود که می‌توانست روی انواع مارک‌های چاپگرها استفاده شود، این امکان را فراهم ساخت تا این ویژگی‌ها به خوبی به کار گرفته شوند.
به تدریج پست‌اسکریپت، به زبانی فراتر از یک زبان کنترلی برای چاپگرها تبدیل شد و به صورت یک زبان کامل برای خودش در آمد. برنامه‌های زیادی برای تبدیل متن به برنامهٔ پست‌اسکریپت به وجود آمدند که کد متن اصلی را تولید می‌کردند. این برنامه می‌توانست به یک مفسر در چاپگر فرستاده شود تا آن را چاپ کند، یا در داخل یک برنامه دیگر مثلا با نشان دادن آن روی صفحه به کار برده شود. چون این فایل مستقل از مقصدش ساخته می‌شود به آن مستقل از دستگاه (Device independent) می‌گویند.
پست‌اسکریپت به دلیل قابلیت پیاده‌سازی تبدیل بیت به بیت به صورت آنی مورد توجه‌است. همه چیز حتی متن در قالب خط‌های صاف و منحنی‌های بزیر (Bézier curves) مکعبی بیان می‌شود. به همین دلیل امکان مقیاس‌دهی دلخواه، چرخاندن و دیگر تبدیلات در آن وجود دارد. وقتی برنامهٔ پست‌اسکریپت تفسیر می‌شود، مفسر دستورها را به نقاطی برای تولید خروجی تبدیل می‌کند. به همین دلیل مفسرهای پست‌اسکریپت گاهی پردازنده‌های تصویر بیت به بیت پست‌اسکریپت یا RIP نامیده می‌شوند.
به کار بردن فونت
برطرف کردن مشکلات فونت نیز، تقریبا به اندازهٔ خود پست‌اسکریپت پیچیده بود. سیستم فونت از PS برای کشیدن کاراکترها و علائم به عنوان خطوط استفاده می‌کرد و می‌توانست آنها را با هر وضوحی نمایش دهد. با وجود اینکه این موضوع بدیهی به نظر می‌رسید، تعدادی موضوع تایپی بودند که باید در نظر گرفته می‌شدند.
اولین موضوع این است که فونت‌ها در واقع به صورت خطی در سایزهای کوچک مقیاس نشوند. چون در این صورت جزئیات کاراکترها و علائم محو شده و غلط به نظر می‌آیند. پست‌اسکریپت با نگهداری نکات کلیدی آنها مانند خطوط افقی و عمودی (که در تشخیص یک حرف کمک زیادی می‌کردند) از این خطا جلوگیری می‌کرد که. نتیجهٔ حاصل از این کار، نمایش هرچه بهتر این فونت حتی در وضوح‌های پایین شد در حالی که قبلا تصور می‌شد این کار تنها با استفاده از فونتهای دست ساز بیت به بیتی ممکن است.
در آن زمان تکنولوژی پیدا کردن و دارا شدن این نکات در فونت به خوبی اجرا و نگهداری شد و این نکات فشرده‌سازی و رمزنگاری شدند و به صورت فونت تایپ ۱ که آدوب آن را اینگونه خواند، درآمدند (همچنین با نام فونت پست‌اسکریپت نوع ۱، PS۱، T۱ و تایپ ۱ آدوب از آنها یاد شد). تایپ ۱ یک مدل ساده شده از سیستم PS برای نگهداری اطلاعات کلی قالب بود و نگذاشت به یک زبان کامل تبدیل شود. سپس آدوب مجوز تکنولوژی تایپ۱ را به افرادی که می‌خواستند نکات خودشان را اضافه کنند فروخت. آنهایی که مجوز این تکنولوژی را نگرفتند در تایپ۳ استفاده شد. فونت تایپ ۳ اجازهٔ تمام پیچیدگی‌های زبان پست‌اسکریپت را داد اما هیچ راهی برای استاندارد کردن نکات نداشت. تفاوت‌های بیشتر باعث سردرگمی بیشتر شد.
تایپ ۲ برای استفاده در قالب فونت فشرده طراحی شد و برای نمایش فشرده توابع توصیف علائم به منظور کم کردن سایز فایل، پیاده‌سازی شد. بعدها قالب تایپ۲ پایه‌ای برای تایپ۱ فونتهای تایپ‌باز شد.
فونت کلید CID نیز برای برطرف کردن مشکلات موجود در فونت تایپ OCF طراحی شد. برای آدرس دادن زبان‌های پیچیدهٔ آسیایی و مجموعه‌های کاراکترهای بزرگ. فونت کلید CID به همراه فونت تایپ۱ برای فونتهای کلید CID استاندارد و به همراه تایپ۲ در فونتهای تایپ باز استفاده می‌شود.
به نظر می‌آمد که رتبهٔ آدوب به صورت وسیع و غیرقابل پیش‌گیری زیاد بود و این موضوع بود که باعث شد تا Apple سیستم خود را یعنی تروتایپ در حدود سال ۱۹۹۱ طراحی کند. بلافاصله بعد از اعلام تروتایپ، آدوب مشخصات قالب فونت ۱ را منتشر کرد. ابزارهای جرئی مانند فونتساز آلتسیس، قابلیت ساخت فونت تایپ ۱ را اضافه کرند. از آن زمان تعداد زیادی از فونتهای تایپ۱ به صورت مجانی به بازار آمد. برای مثال فونتهای استفاده شده در سیستم تایپ تک (TEX) در این قالب در دسترسند.
در اویل دههٔ ۱۹۹۰ سیستم‌های متعددی برای ذخیره‌سازی فونتهای شکلی وجود داشت، برای مثال بیتستریم و متافونت، آن را گسترش دادند. اما هیچ یک شامل جوابی برای چاپ همه‌منظوره نبود و در نتیجه به صورت گسترده استفاده نشدند.
در اواخردههٔ ۱۹۹۰ آدوب برای گسترش تایپ باز که یک ابردسته قالب‌های تایپ۱ و تروتایپ بود به مایکروسافت پیوست. هنگامی که به یک دستگاه خروجی پست‌اسکریپت متصل می‌شد، قسمت‌های اضافی فونت آن حذف شده و قسمت‌های فرستاده شده به دستگاه همانند تایپ۱ و تروتایپ ولی بسته به نوع شکل و طرح آن در فون موچود در تایپ باز بود.
دیگر پیاده‌سازی‌ها
در دههٔ ۱۹۸۰، آدوب بیشتر سود خود را از دادن مجوز برای پیاده‌سازی پست‌اسکریپت برای چاپگرها بدست می‌آورد که به RIP (raster image processor) معروف بود. اما هنگامی که در اواسط دههٔ ۸۰ تعدادی کامپیوتر RISK به بازار آمد، به نظر آمد که پشتیبانی آدوب برای ماشین‌های جدید ناقص است.
این مسئله و مسائل مربوط به هزینه باعث به وجود آمدن پیاده‌سازی‌های شخص ثالث برای پست‌اسکریپت به خصوص برای چاپگرهای ارزان قیمت یا چاپگرهایی با تجهزات حروفچینی گرانقیمت و لوکس شد (که باعث افزایش سرعت نسبت به آدوب شد). در این زمان مایکروسافت و اپل به هم پیوستند تا امتیاز انحصاری چاپگرهای لیزری را از آدوب بگیرند. مایکروسافت به شرکت اپل مجوز استفاده از مفسری برای پست‌اسکریپت به نام تروایمیج را که خریده بود داد و اپل نیز مجوز قالب فونت جدید مایکروسافت با نام تروتایپ را داد (البته اپل با آدوب به نفاهم رسیده و مجوز اصلی پست‌اسکریپت را به چاپگرهای آن داد اما تروتایپ به عنوان فونت استاندارد برای ویندوز و مکینتاش انتخاب شد).
امروزه مفسرهای شخص ثالث برای پست‌اسکریپت به صورت وسیع در چاپگرها و دیگر دستگاه‌های جانبی چند منظوره (MFP) کاربرد دارد. برای مثال مفسر IPS PS۳ شرکت زوران (Zoran) که به نام PhoenixPage معروف بود در بسیاری از چاپگرها و MFPها به عنوان استاندارد انتخاب شد مانند Jaws و Harlequin.
هنوز هم برخی چاپگرهای لیزری ارزان و پایه‌ای از پست‌اسکریپت پشتیبانی نمی‌کنند و هنگامی که به پشتیبانی از آن احتیاج دارند از یک مفسر رایگان سازگار با پست‌اسکریپت با نام گست‌اسکریپت استفاده می‌کنند. پرینترها گست‌اسکریپت یک فایل غیرپست‌اسکریپت را گرفته و با استفاده از CPU کامپیوتر میزبان عمل تبدیل تصویر به نقشهٔ بیت به بیت (rasterization) و فرستادن آن به چاپگر را انجام می‌دهند. گست‌اسکریپت همچنان می‌تواند جهت نمایش یک فایل روی صفحهٔ مانیتور و تبدیل صفحات پست‌اسکریپت به به نقشهٔ بیت به بیت (bitmap) مانند TIFF، PNG و PDF استفاده شود.
دستگاه‌های با وضوح بالا مانند imagesetter یا CTP platesetter که در آنها وضوح بیش از ۲۵۰۰ dpi رایج بود، همچنان به RIPهای خارجی با حجم زیادی حافظه نرم و سخت نیاز داشت. چاپگرهای لیزری گرانقیمت (معروف به چاپ دیجیتال) نیز از یک RIP خارجی به منظور جداسازی کامپیوترهای قابل ارتقا از دستگاه‌های سخت‌افزاری چاپ استفاده می‌کردند. شرکت‌هایی مانند EFI و Xitron در زمینهٔ نرم‌افزار RIP تخصص داشتند.
استفاده به عنوان سیستم نمایش
پست‌اسکریپت به خاطر معرفی واسط گرافیکی کاربر (GUI) از نظر تجاری موفق بود. چون به کاربرها اجازهٔ انتخاب ساختار نهایی صفحات خروجی روی پرینترهای لیزری را می‌داد. با این حال، سیستم گرافیکی GUI بسیار کمتر از پست‌اسکریپت پیشرفته بود. برای مثال QuickDraw شرکت اپل تنها خط‌ها و منحنی‌های پایه و ابتدایی را پشتیبانی می‌کرد. برای استفادهٔ بهینه و کامل از چاپ کردن توسط پست‌اسکریپت، برنامه‌ها روی کامپیوتر مجبور به اجرای مجدد آن خصیصه‌ها روی سیستم گرافیکی دستگاه میزبان داشتند. این منجر به موضوعاتی در زمینهٔ ناهماهنگی طرح‌بندی روی صفحه و طرح‌بندی چاپ شده داشت که به دلیل پیاده‌سازی‌های مختلف آنها بود.
با رشد توان کامپیوترها، این امکان به وجود آمد که سیستم PS به جای چاپگرها، روی کامپیوترهای میزبان اجرا شود. این باعث شد تا سیر تکامل طبیعی PS از یک زبان برای چاپگرها به یک زبان گرافیکی برای کامپیوترهای میزبان تبدیل شود. این روند تعداد زیادی مزیت داشت. نه تنها باعث حذف خروجی‌های ناهماهنگ شد بلکه سیستم گرافیکی قدرتمندی برای کامپیوترها به وجود آمد و به چاپگرها اجازه داد تا هیچ پردازشی انجام ندهند در زمانی که قیمت موتورهای لیزری در حال کاهش بود. در روند تولید، استفاده از پست‌اسکریپت به عنوان سیستم نمایش به این معنی بود که کامپیوتر میزبان توانایی در آوردن وضوح پایین در روی صفحه، وضوح بالاتر روی چاپگر و یا فرستادن کد PS به چاپگرهای هوشمند را دارد.
با این حال پست‌اسکریپت با چاپ ضمنی نوشته شده بود و تعدادی خصیصه داشت که آن را برای سیستم‌های نمایش تعاملی نامناسب می‌ساخت. به ویژه PS بر مبنای این ایده بود که تمامی دستورات را جمع می‌کرد و هنگامی که به دستور showpage می‌رسید، تمامی دستورات جمع شده، تفسیر شده و خروجی حاصل می‌شد. که به وضوح برای سیستم‌های تعاملی مناسب نبود.
هنگامی که استیو جابز شرکت اپل را ترک کرد و NeXT را شروع کرد. او با آدوب روی ایدهٔ استفاده از PS به عنوان سیستم نمایش در ایستگاه کار (workstation) کامپیوترها همکاری کرد. نتیجهٔ این کار به پست‌اسکریپت نمایشی یا DPS انجامید. DPS برای بهبود کارایی از تعدادی کاربرد پایه استفاده کرد. این کار را با تغییر خیلی از جستارهای رشته‌ها به اعداد ۳۲ بیتی، اضافه کردن پشتیبانی از خروجی‌های مستقیم با هر دستور و اضافه کردن توابعی برای اجازه دادن به GUI برای رسیدگی کردن به نمودار انجام داد. به علاوه تعدادی وابسته‌سازی نیز فراهم شد تا کد PS بتواند به طور مستقیم از زبان C فراخوانی شود. NeXT از این وابسته‌سازی‌ها برای سیستم NeXTStep استفاده کرد تا یک سیستم گرافیکی شئ‌گرا فراهم کند. با اینکه DPS به همراه NeXT نوشته شد، آدوب آن را به صورت تجاری فروخت که از خصیصه‌های رایج بیشتر ایستگاه‌های کار یونیکس در دههٔ ۱۹۹۰ شد.
ریزسیستم‌های شرکت سان (Sun)، با ساختن NeWS روش دیگری را اتخاذ کردند. به جای این مفهوم که DPS می‌توانست با برنامه‌های C تعامل برقرار کند، NeWS، توانست PS را به زبانی مناسب برای اجرای کامل GUI یک کامپیوتر گسترش دهد. سان تعدادی دستور برای زمان، کنترل ماوس، منقطع‌سازی و سیستم‌های دیگری که برای تعامل لازم بود اضافه کرد. همچنین تعدادی داده‌ساختار و عنصر زبان نیز برای شئ‌گرا کردن داخلی کامل آن اضافه کرد. در آن زمان روی ایستگاه‌های کار آنها یک (در واقع سه) GUI کامل به زبان NeWS فراهم شد. با این حال تلاش‌های در حال انجام برای استاندارد کردن سیستم X۱۱ باعث معرفی شدن و استفادهٔ وسیع آن در سیستم سان شد و NeWS هیچ وقت به صورت وسیع کاربرد پیدا نکرد.
زبان
پست‌اسکریپت یک زبان تورینگ کامل است که به زبان‌های الحاقی تعلق دارد. برنامه‌های پست‌اسکریپت به صورت معمول توسط افراد نوشته نشده بلکه توسط برنامه‌های دیگر نوشته می‌شوند. با این حال این امکان وجود دارد که برنامه‌های پست‌اسکریپت نیز همانند برنامه‌های دیگر در رایانه نوشته شود.
پست‌اسکریپت یک زبان تفسیرشده و بر مبنای پشته‌است که به Forth شبیه‌است اما با سیستم تایپ قوی، الهام گرفته از داده‌ساختارهای موجود در زبان لیسپ و حافظهٔ حوزه‌ای است که بعد از پست‌اسکریپت سطح۲، آشغال‌جمع‌کن نیز به آن اضافه شد. نحو زبان از نمادگذاری معکوس لهستانی (reverse Polish notation) استفاده می‌کند که ترتیب عملیات را نامبهم می‌کند. اما خواندن یک برنامه به مقداری تمرین نیاز دارد چون فرد باید طرح پشته را در نظر داشته باشد. بیشتر عملگرها (یا به زبانی توابع) عملوندهای خود را از پشته می‌گیرد و نتیجهٔ خود را نیز در پشته می‌گذارند. الفاظ (literal) مانند اعداد، این تاثیر را دارند که یک کپی از خودشان را روی پشته بگذارند. داده‌ساختارهای پیشرفته روی آرایه‌ها و تایپ‌های لغت‌نامه‌ای، قابل ساخت بوده اما نمی‌توانستند به سیستم تایپ اعلان شوند چون سیستم تایپ همهٔ آنها را را به صورت آرایه و لغتنامه می‌بیند.
مفاهیم موجود در زبان به این صورت است:
• کاراکتر ‘٪’ برای تعریف توضیح (comment) در زبان استفاده می‌شود. به عنوان یک قرارداد کلی هر برنامه پست‌اسکریپت باید با “٪!” شروع شود که تمام دستگاه‌ها آن را به عنوان یک برنامهٔ پست‌اسکریپت بفهمند.
• تعدادی پشته در این زبان وجود دارد اما دو پشتهٔ مهم آن شامل پشتهٔ عملوندها که برای اعمال عملگرها و فراخوانی توابع به کار می‌آید و پشتهٔ لغتنامه که شامل متغیرها و مقادیر آن‌هاست.
• لغتنامه که شامل دوتایی‌هایی از متغیرها و مقادیر آن هاست. همچنین عملگرها و کد مربوط به آنها نیز در آن ذخیره می‌شوند.
• نام شامل ر شته‌ای از کاراکترهاست که در این زبان می‌تواند با رقم نیز شروع شود.
• اعداد شامل اعداد صحیح و حقیقی هستند و به دو نوع قابل نمایشند. یکی به صورت دادن مبنا و مقدار و دیگری با همان نمایش مانتیس و نما.
• رشته‌ها نیز در این زبان پشتیبانی می‌شوند.
• آرایه‌ها نیز مانند سایر زبان‌ها هستند و می‌توانند شئ‌های از انواع مختلف را همزمان داشته باشند. یک تابع در این زبان مانند یک آرایه قابل اجرا است.
• مفاهیم گرافیکی موجود در این زبان نیز شامل فضای دستگاه، فضای کاربر، ماتریس تبدیل جاری، مسیر، مسیر فعلی، مسیر برش و حالت گرافیکی هستند.
شبکه رایانه‌ای
یک شبکه رایانه‌ای (به انگلیسی: Computer Network)، که اغلب به طور خلاصه به آن شبکه گفته می‌شود، گروهی از رایانه‌ها و دستگاه‌هایی می‌باشد که توسط کانال‌های ارتباطی به هم متصل شده‌اند. شبکه رایانه‌ای باعث تسهیل ارتباطات میان کاربران شده و اجازه می‌دهد کاربران منابع خود را به اشتراک بگذارند.
معرفی
یک شبکه رایانه‌ای اجازه به اشتراک گذاری منابع و اطلاعات را میان دستگاه‌های متصل شده به هم، می‌دهد. در دهه ۶۰ میلادی، آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته (ARPA)، بودجه‌ای را به منظور طراحی شبکه آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته (ARPANET) برای وزارت دفاع ایالات متحده آمریکا اختصاص داد. این اولین شبکه رایانه‌ای در جهان بود. توسعه شبکه از سال ۱۹۶۹ و براساس طرح‌های توسعه یافته دهه ۶۰ آغاز شد.
هدف
شبکه‌های رایانه‌ای را می‌توان برای اهداف مختلف استفاده کرد:
تسهیل ارتباطات: با استفاده از شبکه، افراد می‌توانند به آسانی از طریق رایانامه (E-mail)، پیام‌رسانی فوری، اتاق گفتگو (Chat room)، تلفن، تلفن تصویری و ویدئو کنفرانس، ارتباط برقرار کنند.
اشتراک گذاری سخت افزارها: در یک محیط شبکه‌ای، هر کامپیوتر در شبکه می‌تواند به منابع سخت افزاری در شبکه دسترسی پیدا کرده و از آنها استفاده کند؛ مانند چاپ یک سند به وسیله چاپگری که در شبکه به اشتراک گذاشته شده‌است.
اشتراک گذاری پرونده‌ها، داده‌ها و اطلاعات: در یک محیط شبکه‌ای، هر کاربر مجاز می‌تواند به داده‌ها و اطلاعاتی که بر روی رایانه‌های دیگر موجود در شبکه، ذخیره شده‌است دسترسی پیدا کند. قابلیت دسترسی به داده‌ها و اطلاعات در دستگاه‌های ذخیره سازی اشتراکی، از ویژگی‌های مهم بسیاری از شبکه‌های است.
اشتراک گذاری نرم‌افزارها: کاربرانی که به یک شبکه متصل اند، می‌توانند برنامه‌های کاربردی موجود روی کامپیوترهای راه دور را اجرا کنند.
تعریف
شبکه‌های کامپیوتری مجموعه‌ای از کامپیوترهای مستقل متصل به یکدیگرند که با یکدیگر ارتباط داشته و تبادل داده می‌کنند. مستقل بودن کامپیوترها بدین معناست که هر کدام دارای واحدهای کنترلی و پردازشی مجزا بوده و بود و نبود یکی بر دیگری تاثیرگذار نیست.
متصل بودن کامپیوترها یعنی از طریق یک رسانه فیزیکی مانند کابل، فیبر نوری، ماهواره‌ها و... به هم وصل می‌باشند. دو شرط فوق شروط لازم برای ایجاد یک شبکه کامپیوتری می‌باشند اما شرط کافی برای تشکیل یک شبکه کامپیوتری داشتن ارتباط و تبادل داده بین کامپیوترهاست.
این موضوع در بین متخصصین قلمرو شبکه مورد بحث است که آیا دو رایانه که با استفاده از نوعی از رسانه ارتباطی به یکدیگر متصل شده‌اند تشکیل یک شبکه می‌دهند. در این باره بعضی مطالعات می‌گویند که یک شبکه نیازمند دست کم ۳ رایانه متصل به هم است. یکی از این منابع با عنوان «ارتباطات راه دور: واژه‌نامه اصطلاحات ارتباطات راه دور»، یک شبکه رایانه‌ای را این طور تعریف می‌کند: «شبکه‌ای از گره‌های پردازشگر دیتا که جهت ارتباطات دیتا به یکدیگر متصل شده‌اند». در همین سند عبارت «شبکه» این طور تعریف شده‌است: «اتصال سه با چند نهاد ارتباطی». رایانه‌ای که به وسیله‌ای غیر رایانه‌ای متصل شده‌است (به عنوان نمونه از طریق ارتباط «اترنت» به یک پرینتر متصل شده‌است) ممکن است که یک شبکه رایانه‌ای به حساب آید، اگرچه این نوشتار به این نوع پیکربندی نمی‌پردازد.
این نوشتار از تعاریفی استفاده می‌کند که به دو یا چند رایانه متصل به هم نیازمند است تا تشکیل یک شبکه را بدهد. در مورد تعداد بیشتری رایانه که به هم متصل هستند عموماً توابع پایه‌ای مشترکی دیده می‌شود. از این بابت برای آنکه شبکه‌ای به وظیفه‌اش عمل کند، سه نیاز اولیه بایستی فراهم گردد، «اتصالات»، «ارتباطات» و «خدمات». اتصالات به بستر سخت‌افزاری اشاره دارد، ارتباطات به روشی اشاره می‌کند که بواسطه آن وسایل با یکدیگر صحبت کنند و خدمات آنهایی هستند که برای بقیه اعضای شبکه به اشتراک گذاشته شده‌اند.
دسته بندی شبکه‌های رایانه‌ای
فهرست زیر، دسته‌های شبکه‌های رایانه‌ای را نشان می‌دهد.
بر اساس نوع اتصال
شبکه‌های رایانه‌ای را می‌توان با توجه به تکنولوژی سخت افزاری و یا نرم‌افزاری که برای اتصال دستگاه‌های افراد در شبکه استفاده می‌شود، دسته بندی کرد؛ مانند فیبر نوری، اترنت، شبکه محلی بی‌سیم، HomePNA، ارتباط خط نیرو یا G.hn.
اترنت با استفاده از سیم کشی فیزیکی دستگاه‌ها را به هم متصل می‌کند. دستگاه‌های مستقر معمول شامل هاب‌ها، سوئیچ‌ها، پل‌ها و یا مسیریاب‌ها هستند.
تکنولوژی شبکه بی‌سیم برای اتصال دستگاه‌ها، بدون استفاده از سیم کشی طراحی شده‌است. این دستگاه‌ها از امواج رادیویی یا سیگنالهای مادون قرمز به عنوان رسانه انتقال استفاده می‌کنند.
فناوری ITU-T G.hn از سیم کشی موجود در منازل (کابل هم‌محور، خطوط تلفن و خطوط برق) برای ایجاد یک شبکه محلی پر سرعت (تا۱ گیگا بیت در ثانیه) استفاده می‌کند.
بر اساس تکنولوژی سیم کشی
زوج به‌هم‌تابیده: زوج به‌هم‌تابیده یکی از بهترین رسانه‌های مورد استفاده برای ارتباطات راه دور می‌باشد. سیم‌های زوج به‌هم‌تابیده، سیم تلفن معمولی هستند که از دو سیم مسی عایق که دو به دو به هم پیچ خورده‌اند درست شده‌اند. از زوج به‌هم‌تابیده برای انتقال صدا و داده‌ها استفاده می‌شود. استفاده از دو سیم به‌هم‌تابیده به کاهش تداخل و القای الکترومغناطیسی کمک می‌کند. سرعت انتقال داده، دامنه‌ای از ۲ میلیون بیت درهر ثانیه تا ۱۰۰ میلیون بیت در هر ثانیه، دارد.
کابل هم‌محور: کابل هم‌محور به طور گسترده‌ای در سیستم‌های تلویزیون کابلی، ساختمان‌های اداری، و دیگر سایت‌های کاری برای شبکه‌های محلی، استفاده می‌شود. کابل‌ها یک رسانای داخلی دارند که توسط یک عایق منعطف محصور شده‌اند، که روی این لایهٔ منعطف نیز توسط یک رسانای نازک برای انعطاف کابل، به هم بافته شده‌است. همهٔ این اجزا، در داخل عایق دیگری جاسازی شده‌اند. لایه عایق به حداقل رساندن تداخل و اعوجاج کمک می‌کند. سرعت انتقال داده، دامنه‌ای از ۲۰۰ میلیون تا بیش از ۵۰۰ میلیون بیت در هر ثانیه دارد.
فیبر نوری: کابل فیبر نوری شامل یک یا چند رشته از الیاف شیشه‌ای پیچیده شده در لایه‌های محافظ می‌باشد. این کابل می‌تواند نور را تا مسافت‌های طولانی انتقال دهد. کابل‌های فیبر نوری تحت تاثیر تابش‌های الکترومغناطیسی قرار نمی‌گیرند. سرعت انتقال ممکن است به چند تریلیون بیت در ثانیه برسد.
بر اساس تکنولوژی بی سیم
ریزموج (مایکروویو) زمینی: ریزموج‌های زمینی از گیرنده‌ها و فرستنده‌های زمینی استفاده می‌کنند. تجهیزات این تکنولوژی شبیه به دیش‌های ماهواره‌است. مایکروویو زمینی از دامنه‌های کوتاه گیگاهرتز استفاده می‌کند، که این سبب می‌شود تمام ارتباطات به صورت دید خطی محدود باشد. فاصله بین ایستگاه‌های رله (تقویت سیگنال) حدود ۳۰ مایل است. آنتن‌های ریزموج معمولاً در بالای ساختمان‌ها، برج‌ها، تپه‌ها و قله کوه نصب می‌شوند.
ماهواره‌های ارتباطی: ماهواره‌ها از ریزموج‌های رادیویی که توسط جو زمین منحرف نمی‌شوند، به عنوان رسانه مخابراتی خود استفاده می‌کنند.
ماهواره‌ها در فضا مستقر هستند؛ به طور معمول ۲۲۰۰۰ مایل (برای ماهواره‌های geosynchronous) بالاتر از خط استوا. این سیستم‌های در حال چرخش به دور زمین، قادر به دریافت و رله صدا، داده‌ها و سیگنالهای تلویزیونی هستند.
تلفن همراه و سیستم‌های پی سی اس: تلفن همراه و سیستم‌های پی سی اس از چندین فناوری ارتباطات رادیویی استفاده می‌کنند. این سیستم‌ها به مناطق مختلف جغرافیایی تقسیم شده‌اند. هر منطقه دارای فرستنده‌های کم قدرت و یا دستگاه‌های رله رادیویی آنتن برای تقویت تماس‌ها از یک منطقه به منطقه بعدی است.
شبکه‌های محلی بی سیم: شبکه محلی بی سیم از یک تکنولوژی رادیویی فرکانس بالا (مشابه سلول دیجیتالی) و یک تکنولوژی رادیویی فرکانس پایین استفاده می‌کند. شبکه‌های محلی بی سیم از تکنولوژِی طیف گسترده، برای برقراری ارتباط میان دستگاه‌های متعدد در یک منطقه محدود، استفاده می‌کنند. نمونه‌ای از استاندارد تکنولوژی بی سیم موج رادیویی، IEEE است.
ارتباطات فروسرخ: ارتباط فروسرخ، سیگنالهای بین دستگاه‌ها را در فواصل کوچک (کمتراز ۱۰ متر) به صورت همتا به همتا (رو در رو) انتقال می‌دهد؛ در خط انتقال نباید هیچ گونه شی ای قرار داشته باشد.
بر اساس اندازه
ممکن است شبکه‌های رایانه‌ای بر اساس اندازه یا گستردگی ناحیه‌ای که شبکه پوشش می‌دهد طبقه‌بندی شوند. برای نمونه «شبکه شخصی» (PAN)، «شبکه محلی» (LAN)، «شبکه دانشگاهی» (CAN)، «شبکه کلان‌شهری» (MAN) یا «شبکه گسترده» (WAN).
بر اساس لایه شبکه
ممکن است شبکه‌های رایانه‌ای مطابق مدلهای مرجع پایه‌ای که در صنعت به عنوان استاندارد شناخته می‌شوند مانند «مدل مرجع ۷ لایه OSI» و «مدل ۴ لایه TCP/IP»، بر اساس نوع «لایه شبکه»ای که در آن عمل می‌کنند طبقه‌بندی شوند.
بر اساس معماری کاربری
ممکن است شبکه‌های رایانه‌ای بر اساس معماری کاربری که بین اعضای شبکه وجود دارد طبقه‌بندی شود، برای نمونه معماری‌های Active Networking، «مشتری-خدمتگذار» (Client-Server) و «همتا به همتا» Peer-to-Peer (گروه کاری).
بر اساس همبندی (توپولوژی)
ممکن است شبکه‌های رایانه‌ای بر اساس نوع همبندی شبکه طبقه‌بندی شوند مانند: «شبکه باس» (Bus)، «شبکه ستاره» ((Star، «شبکه حلقه‌ای» (Ring)، «شبکه توری» (Mesh)، «شبکه ستاره-باس» (Star-Bus)، «شبکه درختی» (Tree) یا «شبکه سلسله مراتبی» (Hierarchical) و ترکیبی و غیره.
همبندی شبکه را می‌توان بر اساس نظم هندسی ترتیب داد. همبندی‌های شبکه طرح‌های منطقی شبکه هستند. واژه منطقی در اینجا بسیار پرمعنی است. این واژه به این معنی است که همبندی شبکه به طرح فیزیکی شبکه بستگی ندارد. مهم نیست که رایانه‌ها در یک شبکه به صورت خطی پشت سر هم قرار گرفته باشند، ولی زمانیکه از طریق یک «هاب» به یکدیگر متصل شده باشند تشکیل همبندی ستاره می‌کنند نه باس. و این عامل مهمی است که شبکه‌ها در آن فرق می‌کنند، جنبه ظاهری و جنبه عملکردی.
بر اساس قرارداد
ممکن است شبکه‌های رایانه‌ای بر اساس «قرارداد» ارتباطی طبقه‌بندی شوند. برای اطلاعات بیشتر لیست پشته‌های قرارداد شبکه و لیست قراردادهای شبکه را ببینید.
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 بوده است چه در حوزهٔ سخت‌افزار چه در حوزهٔ نرم‌افزار، این صنعت پیوسته مورد توجه سرمایه گذاران بوده است و سرمایه‌ها را به خود جذب کرده است. آیندهٔ روشن این فناوری همواره سرمایه داران را ترغیب می‌کند تا روی این صنعت سرمایه‌گذاری کنند.
پست‌اسکریپت
پست‌اسکریپت (PostScript و به‌طور خلاصه PS) یک زبان برنامه‌نویسی پویا و الحاقی است که توسط John Warnock و Charles Geschke در سال ۱۹۸۲ طراحی شد. پست اسکریپت یک زبان توصیف صفحه است که با یک مفسر اجرا می‌شود تا یک تصویر را ایجاد کند. پست‌اسکریپت بهترین زبان شناخته شده برای توصیف صفحات در زمینه‌های الکترونیک و منتشر کردن دسکتاپ است.
تاریخچه
مفاهیم زبان پست‌اسکریپت در سال ۱۹۷۶ هنگامی که جان وارناک روی Evans & Sutherland، شرکت مشهور گرافیک کامپیوتری، کار می‌کرد، شکل گرفت. در آن زمان جان وارناک در حال گسترش و توسعهٔ یک مفسر برای پایگاه‌داده گرافیکی سه بعدی بزرگ پناه‌گاه نیویورک بود. وارناک سیستم طراحی زبان را به منظور پردازش گرافیک شکل داد.
در همان زمان محققان Xerox PARC اولین چاپگر لیزری را گسترش دادند و متوجه نیاز برای یک استاندارد تعریف صفحات تصویر شدند. در سال ۱۹۷۵-۷۶ یک تیم به رهبری باب اسپرول قالب پرس را ساختند که در نهایت در سیستم Xerox PARC برای پرینترهای لیزری استفاده شد. اما پرس بیشتر به عنوان یک قالب داده، و نه یک زبان، انعطاف‌پذری کافی را نداشت و PARAC تلاش کرد با ایجاد اینترپرس جایگزینی برای آن ایجاد کند.
در سال ۱۹۷۸، Evand & Sutherland از وارناک خواست تا از منطقهٔ خلیج سنفرانسیسکو به دفتر مرکزی آنها در یوتا برود، اما او مشتاق به این کار نبود. او سپس به Xerox PARAC پیوست تا با مارتین نیول همکاری کند. آنها دوباره سیستم طراحی JaM (جان و مارتین) را ساختند که در طراحی VLSI و بدست آوردن اطلاعات مقدماتی برای تایپ و چاپ گرافیکی استفاده شد. این تلاش در نهایت به زبان اینترپرس انجامید.
در سال ۱۹۸۲ وارناک به همراه چاک گشک Adobe Systems را در دسامبر ۱۹۸۲ پایه‌گذاری کردند. آنها یک زبان ساده‌تر، مشابه اینترپرس با نام پست‌اسکریپت طراحی کردند که در سال ۱۹۸۴ به بازار آمد. در همین زمان‌ها، استیو جابز، آنها را ملاقات کرد و آنها را متقاعد کرد تا پست‌اسکریپت را طوری تغییر دهند تا بتواند به عنوان زبانی برای چاپگرهای لیزری مورد استفاده قرار گیرد.
در مارس ۱۹۸۵، Apple LaserWriter، اولین چاپگری بود که از پست‌اسکریپت استفاده کرد و اولین جرقه‌های انقلاب انتشار دسکتاپ در اواسط دههٔ ۱۹۸۰ زده شد. ترکیب ویژگی‌های تکنیکی و در دسترس بودن پست‌اسکریپت، آن را یک زبان مطرح برای خروجی‌های گرافیکی برای کاربردهای چاپ کردن ساخت. برای مدتی مفسر این زبان (پردازش تصویر بیت به بیت یا RIP) یک بخش از همان پرینترهای لیزری بود تا ۱۹۹۰.
هرچند که هزینهٔ پیاده‌سازی بالا بود، با این حال کامپیوترها کد PS را به چاپگرها می‌دادند و چاپگرها آن را به صورت تصویر در می‌آوردند. که این به حافظهٔ وسیع و ریزپردازنده‌هایی با کارایی بالا احتیاج داشت. در زمانی که موتور چاپگرهای لیزری خودشان بیش از هزار میلیارد دلار هزینه داشتند، اضافه شدن قیمت PS ارزش داشت، اما با کاهش قیمت چاپگرها، هزینهٔ پیاده‌سازی PS به شدت گران شد.
پست اسکریپت که زمانی استاندارد غیر رسمی پذیرفته شده برای نسخه الکترونیکی نهایی مقالات بود، به تدریج توسط فرمت PDF که نواده آن است، در حال جایگزینی است. در سال ۲۰۰۱ پرینترهای کمتری با پشتیبانی پست اسکریپت نسبت به سال‌های قبل وارد بازار شدند که علت اصلی آن افزایش رقابت با پرینترهای جوهرافشان به مراتب ارزان قیمتتر غیر پست اسکریپتی و همچنین ابداع روش‌های جدید نرم‌افزارمحور برای پردازش عکس‌های پست‌اسکریپت بر روی کامپیوتر (مثل PDF) بوده‌است. اما استفاده از پرینتر لیزری پست‌اسکریپتی هنوز می‌تواند میزان کار لازم توسط CPU برای چاپ نوشته‌ها را از طریق انتقال پردازش تصویر از کامپیوتر به پرینتر به میزان قابل توجهی کاهش دهد. در نتیجه PS هنوز یک گزینهٔ معقول برای مدلهای گرانقیمت است.
پست‌اسکریپت سطح ۱
زبان پست‌اسکریپت دو پیشرفت اساسی داشت که اولین آنها پست‌اسکریپت سطح ۱ است که در سال ۱۹۸۴ معرفی شد.
پست‌اکریپت سطح ۲
پست‌اسکریپت سطح ۲ در سال ۱۹۹۱ معرفی شد و چندین برتری مثل سرعت و قابلیت اطمینان آن بیش، پشتیبانی از جداسازی‌های in-RIP و همچنین پشتیبانی از بازسازی تصویر و فونتهای مرکب را دارا بود.
پست‌اسکریپت ۳
پست‌اسکریپت ۳ (کلمهٔ سطح را به خاطر راحتی برداشتند) در اواخر ۱۹۹۷ آمد وعلاوه بر استفاده از نسخه‌های جدیدتر عملگرهای قدیمی‌تر لغت نامه‌ای، فیلترهای جدید و کار با رنگ را پشتیبانی می‌کرد.
پست‌اسکریپت ۳ به دلیل جایگزینی سیستم پردازش الکترونیکی خصوصی موجود، اهمیت زیادی داشت و از آن به خاطر دارا بودن عملگرهای سایه‌دهی هموار تا ۴۰۹۶ سایهٔ خاکستری (در مقایسه با ۲۵۶ تایی که در پست‌اسکریپت ۲ وجود داشت) استفادهٔ وسیعی در تولید مجله‌ها و همچنین DeviceN (که یک فضای رنگی بود که اضافه کردن جوهرهای رنگی اضافی را در صفحات رنگی مرکب را دارا بود) شد.
استفاده در چاپ
قبل از پست‌اسکریپت
قبل از به وجود آمدن زبان پست‌اسکریپت، پرینترها با گرفتن ورودی به صورت کد اسکی کاراکترهای خروجی را چاپ می‌کردند. تعدادی تکنولوژی برای انجام این عملیات وجود داشت اما بیش‌ترشان اینگونه بودند که نشانه‌ها به صورت فیزیکی طراحی شده بودند و تغییر دادن آنها سخت بود. مثلا روی کلیدهای فلزی، صفحات نوری و... منقوش شده بودند.
با گسترش محبوبیت پرینترهای نقطه‌ای این روند تغییر کرد. در این سیستم کاراکترها به صورت تعدادی از نقطه‌ها نشان داده شده و مانند یک فونت در داخل پرینتر عمل می‌کردند. با پیچیده شدن این سیستم، پرینترهای نقطه‌ای شروع به استفاده از فونتهای مختلف کردند که کاربر امکان انتخاب آنها را داشت و حتی برخی از مدل‌ها به کاربر اجازهٔ استفاده از فونتهای خودشان را می‌دادند.
پرینترهای نقطه‌ای این قابلیت را نیز داشتند که که تصویرهای گرافیکی را نیز چاپ کنند. تصاویر توسط کامپیوتر تفسیر شده و به صورت یک سری از نقطه‌ها به چاپگر فرستاده می‌شدند. سیستم‌های کنترلی چاپگرها متفاوت بود و برنامه نویسان نیاز به ساختن درایورهای متعدد داشتند. چاپ کردن تصویرهای برداری به دستگاه‌های خاص‌منظوره‌ای با نام پلاترهای سپرده شد. پلاترها یک زبان مشترک به نام HPGL داشتند. اما به ندرت برای کاربردهایی غیر از چاپ کردن تصاویر استفاده شد. به علاوه آنها اکثرا گران و کند و درنتیجه کمیاب بودند.
چاپ پست‌اسکریپت
چاپگرهای لیزری خصوصیات خوب چاپگرها و پلاترها را ترکیب کرد. مانند پلاترها، چاپگرهای لیزری توانایی چاپ خط‌هایی با کیفیت بالا و مانند چاپگرهای نقطه‌ای توانایی تولید صفحات متن و تصویر را داشتند. اما برخلاف هر دوی چاپگرهای نقطه‌ای و پلاترها، چاپگرهای لیزری می‌توانستند همزمان تصویر و متن را در یک صفحه قرار دهند. پست‌اسکریپت با استفاده از زبان کنترلی خود که می‌توانست روی انواع مارک‌های چاپگرها استفاده شود، این امکان را فراهم ساخت تا این ویژگی‌ها به خوبی به کار گرفته شوند.
به تدریج پست‌اسکریپت، به زبانی فراتر از یک زبان کنترلی برای چاپگرها تبدیل شد و به صورت یک زبان کامل برای خودش در آمد. برنامه‌های زیادی برای تبدیل متن به برنامهٔ پست‌اسکریپت به وجود آمدند که کد متن اصلی را تولید می‌کردند. این برنامه می‌توانست به یک مفسر در چاپگر فرستاده شود تا آن را چاپ کند، یا در داخل یک برنامه دیگر مثلا با نشان دادن آن روی صفحه به کار برده شود. چون این فایل مستقل از مقصدش ساخته می‌شود به آن مستقل از دستگاه (Device independent) می‌گویند.
پست‌اسکریپت به دلیل قابلیت پیاده‌سازی تبدیل بیت به بیت به صورت آنی مورد توجه‌است. همه چیز حتی متن در قالب خط‌های صاف و منحنی‌های بزیر (Bézier curves) مکعبی بیان می‌شود. به همین دلیل امکان مقیاس‌دهی دلخواه، چرخاندن و دیگر تبدیلات در آن وجود دارد. وقتی برنامهٔ پست‌اسکریپت تفسیر می‌شود، مفسر دستورها را به نقاطی برای تولید خروجی تبدیل می‌کند. به همین دلیل مفسرهای پست‌اسکریپت گاهی پردازنده‌های تصویر بیت به بیت پست‌اسکریپت یا RIP نامیده می‌شوند.
به کار بردن فونت
برطرف کردن مشکلات فونت نیز، تقریبا به اندازهٔ خود پست‌اسکریپت پیچیده بود. سیستم فونت از PS برای کشیدن کاراکترها و علائم به عنوان خطوط استفاده می‌کرد و می‌توانست آنها را با هر وضوحی نمایش دهد. با وجود اینکه این موضوع بدیهی به نظر می‌رسید، تعدادی موضوع تایپی بودند که باید در نظر گرفته می‌شدند.
اولین موضوع این است که فونت‌ها در واقع به صورت خطی در سایزهای کوچک مقیاس نشوند. چون در این صورت جزئیات کاراکترها و علائم محو شده و غلط به نظر می‌آیند. پست‌اسکریپت با نگهداری نکات کلیدی آنها مانند خطوط افقی و عمودی (که در تشخیص یک حرف کمک زیادی می‌کردند) از این خطا جلوگیری می‌کرد که. نتیجهٔ حاصل از این کار، نمایش هرچه بهتر این فونت حتی در وضوح‌های پایین شد در حالی که قبلا تصور می‌شد این کار تنها با استفاده از فونتهای دست ساز بیت به بیتی ممکن است.
در آن زمان تکنولوژی پیدا کردن و دارا شدن این نکات در فونت به خوبی اجرا و نگهداری شد و این نکات فشرده‌سازی و رمزنگاری شدند و به صورت فونت تایپ ۱ که آدوب آن را اینگونه خواند، درآمدند (همچنین با نام فونت پست‌اسکریپت نوع ۱، PS۱، T۱ و تایپ ۱ آدوب از آنها یاد شد). تایپ ۱ یک مدل ساده شده از سیستم PS برای نگهداری اطلاعات کلی قالب بود و نگذاشت به یک زبان کامل تبدیل شود. سپس آدوب مجوز تکنولوژی تایپ۱ را به افرادی که می‌خواستند نکات خودشان را اضافه کنند فروخت. آنهایی که مجوز این تکنولوژی را نگرفتند در تایپ۳ استفاده شد. فونت تایپ ۳ اجازهٔ تمام پیچیدگی‌های زبان پست‌اسکریپت را داد اما هیچ راهی برای استاندارد کردن نکات نداشت. تفاوت‌های بیشتر باعث سردرگمی بیشتر شد.
تایپ ۲ برای استفاده در قالب فونت فشرده طراحی شد و برای نمایش فشرده توابع توصیف علائم به منظور کم کردن سایز فایل، پیاده‌سازی شد. بعدها قالب تایپ۲ پایه‌ای برای تایپ۱ فونتهای تایپ‌باز شد.
فونت کلید CID نیز برای برطرف کردن مشکلات موجود در فونت تایپ OCF طراحی شد. برای آدرس دادن زبان‌های پیچیدهٔ آسیایی و مجموعه‌های کاراکترهای بزرگ. فونت کلید CID به همراه فونت تایپ۱ برای فونتهای کلید CID استاندارد و به همراه تایپ۲ در فونتهای تایپ باز استفاده می‌شود.
به نظر می‌آمد که رتبهٔ آدوب به صورت وسیع و غیرقابل پیش‌گیری زیاد بود و این موضوع بود که باعث شد تا Apple سیستم خود را یعنی تروتایپ در حدود سال ۱۹۹۱ طراحی کند. بلافاصله بعد از اعلام تروتایپ، آدوب مشخصات قالب فونت ۱ را منتشر کرد. ابزارهای جرئی مانند فونتساز آلتسیس، قابلیت ساخت فونت تایپ ۱ را اضافه کرند. از آن زمان تعداد زیادی از فونتهای تایپ۱ به صورت مجانی به بازار آمد. برای مثال فونتهای استفاده شده در سیستم تایپ تک (TEX) در این قالب در دسترسند.
در اویل دههٔ ۱۹۹۰ سیستم‌های متعددی برای ذخیره‌سازی فونتهای شکلی وجود داشت، برای مثال بیتستریم و متافونت، آن را گسترش دادند. اما هیچ یک شامل جوابی برای چاپ همه‌منظوره نبود و در نتیجه به صورت گسترده استفاده نشدند.
در اواخردههٔ ۱۹۹۰ آدوب برای گسترش تایپ باز که یک ابردسته قالب‌های تایپ۱ و تروتایپ بود به مایکروسافت پیوست. هنگامی که به یک دستگاه خروجی پست‌اسکریپت متصل می‌شد، قسمت‌های اضافی فونت آن حذف شده و قسمت‌های فرستاده شده به دستگاه همانند تایپ۱ و تروتایپ ولی بسته به نوع شکل و طرح آن در فون موچود در تایپ باز بود.
دیگر پیاده‌سازی‌ها
در دههٔ ۱۹۸۰، آدوب بیشتر سود خود را از دادن مجوز برای پیاده‌سازی پست‌اسکریپت برای چاپگرها بدست می‌آورد که به RIP (raster image processor) معروف بود. اما هنگامی که در اواسط دههٔ ۸۰ تعدادی کامپیوتر RISK به بازار آمد، به نظر آمد که پشتیبانی آدوب برای ماشین‌های جدید ناقص است.
این مسئله و مسائل مربوط به هزینه باعث به وجود آمدن پیاده‌سازی‌های شخص ثالث برای پست‌اسکریپت به خصوص برای چاپگرهای ارزان قیمت یا چاپگرهایی با تجهزات حروفچینی گرانقیمت و لوکس شد (که باعث افزایش سرعت نسبت به آدوب شد). در این زمان مایکروسافت و اپل به هم پیوستند تا امتیاز انحصاری چاپگرهای لیزری را از آدوب بگیرند. مایکروسافت به شرکت اپل مجوز استفاده از مفسری برای پست‌اسکریپت به نام تروایمیج را که خریده بود داد و اپل نیز مجوز قالب فونت جدید مایکروسافت با نام تروتایپ را داد (البته اپل با آدوب به نفاهم رسیده و مجوز اصلی پست‌اسکریپت را به چاپگرهای آن داد اما تروتایپ به عنوان فونت استاندارد برای ویندوز و مکینتاش انتخاب شد).
امروزه مفسرهای شخص ثالث برای پست‌اسکریپت به صورت وسیع در چاپگرها و دیگر دستگاه‌های جانبی چند منظوره (MFP) کاربرد دارد. برای مثال مفسر IPS PS۳ شرکت زوران (Zoran) که به نام PhoenixPage معروف بود در بسیاری از چاپگرها و MFPها به عنوان استاندارد انتخاب شد مانند Jaws و Harlequin.
هنوز هم برخی چاپگرهای لیزری ارزان و پایه‌ای از پست‌اسکریپت پشتیبانی نمی‌کنند و هنگامی که به پشتیبانی از آن احتیاج دارند از یک مفسر رایگان سازگار با پست‌اسکریپت با نام گست‌اسکریپت استفاده می‌کنند. پرینترها گست‌اسکریپت یک فایل غیرپست‌اسکریپت را گرفته و با استفاده از CPU کامپیوتر میزبان عمل تبدیل تصویر به نقشهٔ بیت به بیت (rasterization) و فرستادن آن به چاپگر را انجام می‌دهند. گست‌اسکریپت همچنان می‌تواند جهت نمایش یک فایل روی صفحهٔ مانیتور و تبدیل صفحات پست‌اسکریپت به به نقشهٔ بیت به بیت (bitmap) مانند TIFF، PNG و PDF استفاده شود.
دستگاه‌های با وضوح بالا مانند imagesetter یا CTP platesetter که در آنها وضوح بیش از ۲۵۰۰ dpi رایج بود، همچنان به RIPهای خارجی با حجم زیادی حافظه نرم و سخت نیاز داشت. چاپگرهای لیزری گرانقیمت (معروف به چاپ دیجیتال) نیز از یک RIP خارجی به منظور جداسازی کامپیوترهای قابل ارتقا از دستگاه‌های سخت‌افزاری چاپ استفاده می‌کردند. شرکت‌هایی مانند EFI و Xitron در زمینهٔ نرم‌افزار RIP تخصص داشتند.
استفاده به عنوان سیستم نمایش
پست‌اسکریپت به خاطر معرفی واسط گرافیکی کاربر (GUI) از نظر تجاری موفق بود. چون به کاربرها اجازهٔ انتخاب ساختار نهایی صفحات خروجی روی پرینترهای لیزری را می‌داد. با این حال، سیستم گرافیکی GUI بسیار کمتر از پست‌اسکریپت پیشرفته بود. برای مثال QuickDraw شرکت اپل تنها خط‌ها و منحنی‌های پایه و ابتدایی را پشتیبانی می‌کرد. برای استفادهٔ بهینه و کامل از چاپ کردن توسط پست‌اسکریپت، برنامه‌ها روی کامپیوتر مجبور به اجرای مجدد آن خصیصه‌ها روی سیستم گرافیکی دستگاه میزبان داشتند. این منجر به موضوعاتی در زمینهٔ ناهماهنگی طرح‌بندی روی صفحه و طرح‌بندی چاپ شده داشت که به دلیل پیاده‌سازی‌های مختلف آنها بود.
با رشد توان کامپیوترها، این امکان به وجود آمد که سیستم PS به جای چاپگرها، روی کامپیوترهای میزبان اجرا شود. این باعث شد تا سیر تکامل طبیعی PS از یک زبان برای چاپگرها به یک زبان گرافیکی برای کامپیوترهای میزبان تبدیل شود. این روند تعداد زیادی مزیت داشت. نه تنها باعث حذف خروجی‌های ناهماهنگ شد بلکه سیستم گرافیکی قدرتمندی برای کامپیوترها به وجود آمد و به چاپگرها اجازه داد تا هیچ پردازشی انجام ندهند در زمانی که قیمت موتورهای لیزری در حال کاهش بود. در روند تولید، استفاده از پست‌اسکریپت به عنوان سیستم نمایش به این معنی بود که کامپیوتر میزبان توانایی در آوردن وضوح پایین در روی صفحه، وضوح بالاتر روی چاپگر و یا فرستادن کد PS به چاپگرهای هوشمند را دارد.
با این حال پست‌اسکریپت با چاپ ضمنی نوشته شده بود و تعدادی خصیصه داشت که آن را برای سیستم‌های نمایش تعاملی نامناسب می‌ساخت. به ویژه PS بر مبنای این ایده بود که تمامی دستورات را جمع می‌کرد و هنگامی که به دستور showpage می‌رسید، تمامی دستورات جمع شده، تفسیر شده و خروجی حاصل می‌شد. که به وضوح برای سیستم‌های تعاملی مناسب نبود.
هنگامی که استیو جابز شرکت اپل را ترک کرد و NeXT را شروع کرد. او با آدوب روی ایدهٔ استفاده از PS به عنوان سیستم نمایش در ایستگاه کار (workstation) کامپیوترها همکاری کرد. نتیجهٔ این کار به پست‌اسکریپت نمایشی یا DPS انجامید. DPS برای بهبود کارایی از تعدادی کاربرد پایه استفاده کرد. این کار را با تغییر خیلی از جستارهای رشته‌ها به اعداد ۳۲ بیتی، اضافه کردن پشتیبانی از خروجی‌های مستقیم با هر دستور و اضافه کردن توابعی برای اجازه دادن به GUI برای رسیدگی کردن به نمودار انجام داد. به علاوه تعدادی وابسته‌سازی نیز فراهم شد تا کد PS بتواند به طور مستقیم از زبان C فراخوانی شود. NeXT از این وابسته‌سازی‌ها برای سیستم NeXTStep استفاده کرد تا یک سیستم گرافیکی شئ‌گرا فراهم کند. با اینکه DPS به همراه NeXT نوشته شد، آدوب آن را به صورت تجاری فروخت که از خصیصه‌های رایج بیشتر ایستگاه‌های کار یونیکس در دههٔ ۱۹۹۰ شد.
ریزسیستم‌های شرکت سان (Sun)، با ساختن NeWS روش دیگری را اتخاذ کردند. به جای این مفهوم که DPS می‌توانست با برنامه‌های C تعامل برقرار کند، NeWS، توانست PS را به زبانی مناسب برای اجرای کامل GUI یک کامپیوتر گسترش دهد. سان تعدادی دستور برای زمان، کنترل ماوس، منقطع‌سازی و سیستم‌های دیگری که برای تعامل لازم بود اضافه کرد. همچنین تعدادی داده‌ساختار و عنصر زبان نیز برای شئ‌گرا کردن داخلی کامل آن اضافه کرد. در آن زمان روی ایستگاه‌های کار آنها یک (در واقع سه) GUI کامل به زبان NeWS فراهم شد. با این حال تلاش‌های در حال انجام برای استاندارد کردن سیستم X۱۱ باعث معرفی شدن و استفادهٔ وسیع آن در سیستم سان شد و NeWS هیچ وقت به صورت وسیع کاربرد پیدا نکرد.
زبان
پست‌اسکریپت یک زبان تورینگ کامل است که به زبان‌های الحاقی تعلق دارد. برنامه‌های پست‌اسکریپت به صورت معمول توسط افراد نوشته نشده بلکه توسط برنامه‌های دیگر نوشته می‌شوند. با این حال این امکان وجود دارد که برنامه‌های پست‌اسکریپت نیز همانند برنامه‌های دیگر در رایانه نوشته شود.
پست‌اسکریپت یک زبان تفسیرشده و بر مبنای پشته‌است که به Forth شبیه‌است اما با سیستم تایپ قوی، الهام گرفته از داده‌ساختارهای موجود در زبان لیسپ و حافظهٔ حوزه‌ای است که بعد از پست‌اسکریپت سطح۲، آشغال‌جمع‌کن نیز به آن اضافه شد. نحو زبان از نمادگذاری معکوس لهستانی (reverse Polish notation) استفاده می‌کند که ترتیب عملیات را نامبهم می‌کند. اما خواندن یک برنامه به مقداری تمرین نیاز دارد چون فرد باید طرح پشته را در نظر داشته باشد. بیشتر عملگرها (یا به زبانی توابع) عملوندهای خود را از پشته می‌گیرد و نتیجهٔ خود را نیز در پشته می‌گذارند. الفاظ (literal) مانند اعداد، این تاثیر را دارند که یک کپی از خودشان را روی پشته بگذارند. داده‌ساختارهای پیشرفته روی آرایه‌ها و تایپ‌های لغت‌نامه‌ای، قابل ساخت بوده اما نمی‌توانستند به سیستم تایپ اعلان شوند چون سیستم تایپ همهٔ آنها را را به صورت آرایه و لغتنامه می‌بیند.
مفاهیم موجود در زبان به این صورت است:
• کاراکتر ‘٪’ برای تعریف توضیح (comment) در زبان استفاده می‌شود. به عنوان یک قرارداد کلی هر برنامه پست‌اسکریپت باید با “٪!” شروع شود که تمام دستگاه‌ها آن را به عنوان یک برنامهٔ پست‌اسکریپت بفهمند.
• تعدادی پشته در این زبان وجود دارد اما دو پشتهٔ مهم آن شامل پشتهٔ عملوندها که برای اعمال عملگرها و فراخوانی توابع به کار می‌آید و پشتهٔ لغتنامه که شامل متغیرها و مقادیر آن‌هاست.
• لغتنامه که شامل دوتایی‌هایی از متغیرها و مقادیر آن هاست. همچنین عملگرها و کد مربوط به آنها نیز در آن ذخیره می‌شوند.
• نام شامل ر شته‌ای از کاراکترهاست که در این زبان می‌تواند با رقم نیز شروع شود.
• اعداد شامل اعداد صحیح و حقیقی هستند و به دو نوع قابل نمایشند. یکی به صورت دادن مبنا و مقدار و دیگری با همان نمایش مانتیس و نما.
• رشته‌ها نیز در این زبان پشتیبانی می‌شوند.
• آرایه‌ها نیز مانند سایر زبان‌ها هستند و می‌توانند شئ‌های از انواع مختلف را همزمان داشته باشند. یک تابع در این زبان مانند یک آرایه قابل اجرا است.
• مفاهیم گرافیکی موجود در این زبان نیز شامل فضای دستگاه، فضای کاربر، ماتریس تبدیل جاری، مسیر، مسیر فعلی، مسیر برش و حالت گرافیکی هستند.
شبکه رایانه‌ای
یک شبکه رایانه‌ای (به انگلیسی: Computer Network)، که اغلب به طور خلاصه به آن شبکه گفته می‌شود، گروهی از رایانه‌ها و دستگاه‌هایی می‌باشد که توسط کانال‌های ارتباطی به هم متصل شده‌اند. شبکه رایانه‌ای باعث تسهیل ارتباطات میان کاربران شده و اجازه می‌دهد کاربران منابع خود را به اشتراک بگذارند.
معرفی
یک شبکه رایانه‌ای اجازه به اشتراک گذاری منابع و اطلاعات را میان دستگاه‌های متصل شده به هم، می‌دهد. در دهه ۶۰ میلادی، آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته (ARPA)، بودجه‌ای را به منظور طراحی شبکه آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته (ARPANET) برای وزارت دفاع ایالات متحده آمریکا اختصاص داد. این اولین شبکه رایانه‌ای در جهان بود. توسعه شبکه از سال ۱۹۶۹ و براساس طرح‌های توسعه یافته دهه ۶۰ آغاز شد.
هدف
شبکه‌های رایانه‌ای را می‌توان برای اهداف مختلف استفاده کرد:
تسهیل ارتباطات: با استفاده از شبکه، افراد می‌توانند به آسانی از طریق رایانامه (E-mail)، پیام‌رسانی فوری، اتاق گفتگو (Chat room)، تلفن، تلفن تصویری و ویدئو کنفرانس، ارتباط برقرار کنند.
اشتراک گذاری سخت افزارها: در یک محیط شبکه‌ای، هر کامپیوتر در شبکه می‌تواند به منابع سخت افزاری در شبکه دسترسی پیدا کرده و از آنها استفاده کند؛ مانند چاپ یک سند به وسیله چاپگری که در شبکه به اشتراک گذاشته شده‌است.
اشتراک گذاری پرونده‌ها، داده‌ها و اطلاعات: در یک محیط شبکه‌ای، هر کاربر مجاز می‌تواند به داده‌ها و اطلاعاتی که بر روی رایانه‌های دیگر موجود در شبکه، ذخیره شده‌است دسترسی پیدا کند. قابلیت دسترسی به داده‌ها و اطلاعات در دستگاه‌های ذخیره سازی اشتراکی، از ویژگی‌های مهم بسیاری از شبکه‌های است.
اشتراک گذاری نرم‌افزارها: کاربرانی که به یک شبکه متصل اند، می‌توانند برنامه‌های کاربردی موجود روی کامپیوترهای راه دور را اجرا کنند.
تعریف
شبکه‌های کامپیوتری مجموعه‌ای از کامپیوترهای مستقل متصل به یکدیگرند که با یکدیگر ارتباط داشته و تبادل داده می‌کنند. مستقل بودن کامپیوترها بدین معناست که هر کدام دارای واحدهای کنترلی و پردازشی مجزا بوده و بود و نبود یکی بر دیگری تاثیرگذار نیست.
متصل بودن کامپیوترها یعنی از طریق یک رسانه فیزیکی مانند کابل، فیبر نوری، ماهواره‌ها و... به هم وصل می‌باشند. دو شرط فوق شروط لازم برای ایجاد یک شبکه کامپیوتری می‌باشند اما شرط کافی برای تشکیل یک شبکه کامپیوتری داشتن ارتباط و تبادل داده بین کامپیوترهاست.
این موضوع در بین متخصصین قلمرو شبکه مورد بحث است که آیا دو رایانه که با استفاده از نوعی از رسانه ارتباطی به یکدیگر متصل شده‌اند تشکیل یک شبکه می‌دهند. در این باره بعضی مطالعات می‌گویند که یک شبکه نیازمند دست کم ۳ رایانه متصل به هم است. یکی از این منابع با عنوان «ارتباطات راه دور: واژه‌نامه اصطلاحات ارتباطات راه دور»، یک شبکه رایانه‌ای را این طور تعریف می‌کند: «شبکه‌ای از گره‌های پردازشگر دیتا که جهت ارتباطات دیتا به یکدیگر متصل شده‌اند». در همین سند عبارت «شبکه» این طور تعریف شده‌است: «اتصال سه با چند نهاد ارتباطی». رایانه‌ای که به وسیله‌ای غیر رایانه‌ای متصل شده‌است (به عنوان نمونه از طریق ارتباط «اترنت» به یک پرینتر متصل شده‌است) ممکن است که یک شبکه رایانه‌ای به حساب آید، اگرچه این نوشتار به این نوع پیکربندی نمی‌پردازد.
این نوشتار از تعاریفی استفاده می‌کند که به دو یا چند رایانه متصل به هم نیازمند است تا تشکیل یک شبکه را بدهد. در مورد تعداد بیشتری رایانه که به هم متصل هستند عموماً توابع پایه‌ای مشترکی دیده می‌شود. از این بابت برای آنکه شبکه‌ای به وظیفه‌اش عمل کند، سه نیاز اولیه بایستی فراهم گردد، «اتصالات»، «ارتباطات» و «خدمات». اتصالات به بستر سخت‌افزاری اشاره دارد، ارتباطات به روشی اشاره می‌کند که بواسطه آن وسایل با یکدیگر صحبت کنند و خدمات آنهایی هستند که برای بقیه اعضای شبکه به اشتراک گذاشته شده‌اند.
دسته بندی شبکه‌های رایانه‌ای
فهرست زیر، دسته‌های شبکه‌های رایانه‌ای را نشان می‌دهد.
بر اساس نوع اتصال
شبکه‌های رایانه‌ای را می‌توان با توجه به تکنولوژی سخت افزاری و یا نرم‌افزاری که برای اتصال دستگاه‌های افراد در شبکه استفاده می‌شود، دسته بندی کرد؛ مانند فیبر نوری، اترنت، شبکه محلی بی‌سیم، HomePNA، ارتباط خط نیرو یا G.hn.
اترنت با استفاده از سیم کشی فیزیکی دستگاه‌ها را به هم متصل می‌کند. دستگاه‌های مستقر معمول شامل هاب‌ها، سوئیچ‌ها، پل‌ها و یا مسیریاب‌ها هستند.
تکنولوژی شبکه بی‌سیم برای اتصال دستگاه‌ها، بدون استفاده از سیم کشی طراحی شده‌است. این دستگاه‌ها از امواج رادیویی یا سیگنالهای مادون قرمز به عنوان رسانه انتقال استفاده می‌کنند.
فناوری ITU-T G.hn از سیم کشی موجود در منازل (کابل هم‌محور، خطوط تلفن و خطوط برق) برای ایجاد یک شبکه محلی پر سرعت (تا۱ گیگا بیت در ثانیه) استفاده می‌کند.
بر اساس تکنولوژی سیم کشی
زوج به‌هم‌تابیده: زوج به‌هم‌تابیده یکی از بهترین رسانه‌های مورد استفاده برای ارتباطات راه دور می‌باشد. سیم‌های زوج به‌هم‌تابیده، سیم تلفن معمولی هستند که از دو سیم مسی عایق که دو به دو به هم پیچ خورده‌اند درست شده‌اند. از زوج به‌هم‌تابیده برای انتقال صدا و داده‌ها استفاده می‌شود. استفاده از دو سیم به‌هم‌تابیده به کاهش تداخل و القای الکترومغناطیسی کمک می‌کند. سرعت انتقال داده، دامنه‌ای از ۲ میلیون بیت درهر ثانیه تا ۱۰۰ میلیون بیت در هر ثانیه، دارد.
کابل هم‌محور: کابل هم‌محور به طور گسترده‌ای در سیستم‌های تلویزیون کابلی، ساختمان‌های اداری، و دیگر سایت‌های کاری برای شبکه‌های محلی، استفاده می‌شود. کابل‌ها یک رسانای داخلی دارند که توسط یک عایق منعطف محصور شده‌اند، که روی این لایهٔ منعطف نیز توسط یک رسانای نازک برای انعطاف کابل، به هم بافته شده‌است. همهٔ این اجزا، در داخل عایق دیگری جاسازی شده‌اند. لایه عایق به حداقل رساندن تداخل و اعوجاج کمک می‌کند. سرعت انتقال داده، دامنه‌ای از ۲۰۰ میلیون تا بیش از ۵۰۰ میلیون بیت در هر ثانیه دارد.
فیبر نوری: کابل فیبر نوری شامل یک یا چند رشته از الیاف شیشه‌ای پیچیده شده در لایه‌های محافظ می‌باشد. این کابل می‌تواند نور را تا مسافت‌های طولانی انتقال دهد. کابل‌های فیبر نوری تحت تاثیر تابش‌های الکترومغناطیسی قرار نمی‌گیرند. سرعت انتقال ممکن است به چند تریلیون بیت در ثانیه برسد.
بر اساس تکنولوژی بی سیم
ریزموج (مایکروویو) زمینی: ریزموج‌های زمینی از گیرنده‌ها و فرستنده‌های زمینی استفاده می‌کنند. تجهیزات این تکنولوژی شبیه به دیش‌های ماهواره‌است. مایکروویو زمینی از دامنه‌های کوتاه گیگاهرتز استفاده می‌کند، که این سبب می‌شود تمام ارتباطات به صورت دید خطی محدود باشد. فاصله بین ایستگاه‌های رله (تقویت سیگنال) حدود ۳۰ مایل است. آنتن‌های ریزموج معمولاً در بالای ساختمان‌ها، برج‌ها، تپه‌ها و قله کوه نصب می‌شوند.
ماهواره‌های ارتباطی: ماهواره‌ها از ریزموج‌های رادیویی که توسط جو زمین منحرف نمی‌شوند، به عنوان رسانه مخابراتی خود استفاده می‌کنند.
ماهواره‌ها در فضا مستقر هستند؛ به طور معمول ۲۲۰۰۰ مایل (برای ماهواره‌های geosynchronous) بالاتر از خط استوا. این سیستم‌های در حال چرخش به دور زمین، قادر به دریافت و رله صدا، داده‌ها و سیگنالهای تلویزیونی هستند.
تلفن همراه و سیستم‌های پی سی اس: تلفن همراه و سیستم‌های پی سی اس از چندین فناوری ارتباطات رادیویی استفاده می‌کنند. این سیستم‌ها به مناطق مختلف جغرافیایی تقسیم شده‌اند. هر منطقه دارای فرستنده‌های کم قدرت و یا دستگاه‌های رله رادیویی آنتن برای تقویت تماس‌ها از یک منطقه به منطقه بعدی است.
شبکه‌های محلی بی سیم: شبکه محلی بی سیم از یک تکنولوژی رادیویی فرکانس بالا (مشابه سلول دیجیتالی) و یک تکنولوژی رادیویی فرکانس پایین استفاده می‌کند. شبکه‌های محلی بی سیم از تکنولوژِی طیف گسترده، برای برقراری ارتباط میان دستگاه‌های متعدد در یک منطقه محدود، استفاده می‌کنند. نمونه‌ای از استاندارد تکنولوژی بی سیم موج رادیویی، IEEE است.
ارتباطات فروسرخ: ارتباط فروسرخ، سیگنالهای بین دستگاه‌ها را در فواصل کوچک (کمتراز ۱۰ متر) به صورت همتا به همتا (رو در رو) انتقال می‌دهد؛ در خط انتقال نباید هیچ گونه شی ای قرار داشته باشد.
بر اساس اندازه
ممکن است شبکه‌های رایانه‌ای بر اساس اندازه یا گستردگی ناحیه‌ای که شبکه پوشش می‌دهد طبقه‌بندی شوند. برای نمونه «شبکه شخصی» (PAN)، «شبکه محلی» (LAN)، «شبکه دانشگاهی» (CAN)، «شبکه کلان‌شهری» (MAN) یا «شبکه گسترده» (WAN).
بر اساس لایه شبکه
ممکن است شبکه‌های رایانه‌ای مطابق مدلهای مرجع پایه‌ای که در صنعت به عنوان استاندارد شناخته می‌شوند مانند «مدل مرجع ۷ لایه OSI» و «مدل ۴ لایه TCP/IP»، بر اساس نوع «لایه شبکه»ای که در آن عمل می‌کنند طبقه‌بندی شوند.
بر اساس معماری کاربری
ممکن است شبکه‌های رایانه‌ای بر اساس معماری کاربری که بین اعضای شبکه وجود دارد طبقه‌بندی شود، برای نمونه معماری‌های Active Networking، «مشتری-خدمتگذار» (Client-Server) و «همتا به همتا» Peer-to-Peer (گروه کاری).
بر اساس همبندی (توپولوژی)
ممکن است شبکه‌های رایانه‌ای بر اساس نوع همبندی شبکه طبقه‌بندی شوند مانند: «شبکه باس» (Bus)، «شبکه ستاره» ((Star، «شبکه حلقه‌ای» (Ring)، «شبکه توری» (Mesh)، «شبکه ستاره-باس» (Star-Bus)، «شبکه درختی» (Tree) یا «شبکه سلسله مراتبی» (Hierarchical) و ترکیبی و غیره.
همبندی شبکه را می‌توان بر اساس نظم هندسی ترتیب داد. همبندی‌های شبکه طرح‌های منطقی شبکه هستند. واژه منطقی در اینجا بسیار پرمعنی است. این واژه به این معنی است که همبندی شبکه به طرح فیزیکی شبکه بستگی ندارد. مهم نیست که رایانه‌ها در یک شبکه به صورت خطی پشت سر هم قرار گرفته باشند، ولی زمانیکه از طریق یک «هاب» به یکدیگر متصل شده باشند تشکیل همبندی ستاره می‌کنند نه باس. و این عامل مهمی است که شبکه‌ها در آن فرق می‌کنند، جنبه ظاهری و جنبه عملکردی.
بر اساس قرارداد
ممکن است شبکه‌های رایانه‌ای بر اساس «قرارداد» ارتباطی طبقه‌بندی شوند. برای اطلاعات بیشتر لیست پشته‌های قرارداد شبکه و لیست قراردادهای شبکه را ببینید.
فیزیولوژی ورزشی
فیزیولوژی ورزشی به ۴ بخش فراگیر تقسیم می‌شود: آمادگی جسمانی، فیزیولوژی ماهیچه‌ها، فیزیولوژی گردش خون،
فیزیولوژی تنفس
بدن انسان برای اینکه بتواند نقش خود را به طور مؤثر در زندگی ایفا کند باید از آمادگی جسمانی خوبی برخوردار باشد یعنی به طور مداوم انرژی لازم را در اختیار داشته باشد تا بتواند وظایف خود را به نحو احسن انجام دهد. وقتی سخن از آمادگی جسمانی به میان می‌آید مقصود از آن داشتن چنان قلب، رگ‌های خونی و ششها و ماهیچه‌هایی است که بتوانند وظایف خود را به خوبی انجام دهند و با شور و نشاط تمام در فعالیت‌ها و تفریحات سالمی شرکت کنند که افراد عادی و غیر فعال از انجام آنها ناتوانند. عوامل متعددی در آمادگی جسمانی مؤثر است اما چهار عامل بیش از عوامل دیگر در این میان ایفای نقش می‌کنند این عوامل عبارت‌اند از (نیروی ماهیچه، استقامت ماهیچه، انعطاف ماهیچه و استقامت قلبی ریوی) می باشد.
نیروی ماهیچه
همانطور که می‌دانید حدود ۴۰ درصد وزن بدن را ماهیچه تشکیل می‌دهد این ماهیچه‌ها در خود تولید انرژی می‌کنند که این نیرو، نیروی ماهیچه نامیده می‌شود که البته قابل اندازه‌گیری نیز هست. مهم‌ترین عامل شناخته شده در آمادگی جسمانی استعداد و توانایی ماهیچه‌ها در وارد کردن نیرو یا مقاومت در برابر آن است. تمرینات قدرتی از عواملی است که سبب حجیم شدن تارهای ماهیچه‌ای می‌شود و توانایی فرد را در تولید نیروی بیشتر افزایش می‌دهد، این افزایش می‌تواند به دلایل عصبی (فراخوانی تارهای بیشتر و تحریک واحدهای عصبی-ماهیچه‌ای بزرگتر)باشد یا به دلیلی مثل افزایش رها سازی یون کلسیم یا افزایش تماس تارهای اکتین و می‌وزین. قدرت ماهیچه اهمیت بسیاری در ورزشهای مختلف و البته فعالیتهای روزانه دارد بسیاری از مردان و حتی زنان از ماهیچه‌ها بازو و سرشانه ضعیفی برخوردار هستند که باعث ضعف در فعالیتهای ورزشی و روزانه و ایجاد درد و بیماری در سنین بالا می‌شود..
استقامت ماهیچه
ماهیچه‌ها در خود انرژی ذخیره می‌کنند. این عمل به ماهیچه‌ها امکان می‌دهد که مدت زیادی به فعالیت خود ادامه دهند. این عمل ماهیچه‌ها را استقامت ماهیچه‌ای گویند. استقامت ماهیچه‌ای عبارت است از ظرفیت یک ماهیچه یا گروهی از ماهیچه‌ها برای انقباض مداوم. معمولاً استقامت ماهیچه را با قدرت ماهیچه‌ای اشتباه می‌گیرند ولی باید توجه کرد که معمولاً استقامت ماهیچه‌ای عبارت است از توانایی در کاربرد قدرت و نگهداری این توانایی برای مدت نسبتاً طولانی. برای مثال در فعالیتهایی چون: برف پارو کردن، چمن زدن، نظافت و یا حرکات ورزشی چون دراز و نشست، بالا کشیدن بدن در حالت بارفیکس و... استقامت ماهیچه‌ای نقش اساسی دارد که می‌شود با تمرینات منظم ورزشی آن را افزایش داد.
انعطاف ماهیچه
توانایی در کاربرد ماهیچه‌ها در وسیعترین دامنه حرکت آنها به دور مفصلها را انعطاف پذیری گویند. این عامل در آمادگی جسمانی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. با تمرینات ورزشی میزان توانایی مفاصل بدن در خم شدن و چرخیدن بیشتر می‌شود و در نتیجه کارایی ماهیچه‌ها بهبود می‌یابد اگر مفاصل از انعطاف کمی برخوردار باشند محدودیت حرکتی برای بدن ایجاد می‌شود. انعطاف پذیری در فعالیتهای روزانه چون باغبانی، خانه داری، فعالیتهای ورزشی که احتیاج به نرمی و انعطاف پذیری دارند مؤثر است. که البته این نقش در فعالیتهای ورزشی چون ژیمناستیک، دو و میدانی و... پر رنگ تر می‌شود.
استقامت قلبی و ریوی
بسیاری از دانشمندان و صاحب نظران ورزشی عقیده دارند که عامل استقامت قلبی ریوی در آمادگی جسمانی بیش از عوامل دیگر اهمیت دارد و بعضی دیگر دقیقاً بر عکس این نظریه مهر تأیید زدند. اما تجربه نشان داده‌است که استقامت قلبی ریوی از عوامل اساسی آمادگی جسمانی است و با تمرینات استقامتی شدید و سنگین می‌توان آن را ارتقاء بخشید.
فیزیولوژی ماهیچه
ماهیچه‌ها دستگاهی هستند که مواد غذایی را از صورت شیمیایی به صورت انرژی مکانیکی یا کار تبدیل می‌کنند. می‌دانیم که حرکات بدن از انقباض ماهیچه‌ها حاصل
در بخش ماهیچه‌ها مخطط ۲ مطلب را بررسی می‌کنیم: ۱- انقباض ماهیچه، ۲- منابع انرژی ماهیچه.
انقباض ماهیچه: اگر طول ماهیچه به هنگام انقباض تغییر نکند این انقباض را (هم طول) می‌گویند. در این نوع انقباض جسم مقاوم جابه جا نمی‌شود تمام انرژی حاصل از انقباض به حرارت تبدیل می‌شود. ولی اگر انقباض ماهیچه به کوتاه شدن آن منجر شود آن انقباض را (هم تنش) می‌گویند که باعث می‌شود جسمی که در برابر ماهیچه قرار می‌گیرد جابه جا شود. سرعت انقباض ماهیچه با مقدار وزنه‌ای که در مقابل آن قرار می‌گیرد رابطه عکس دارد. اگر هیچ نیرویی در برابر ماهیچه قرار نگیرد ماهیچه سریعاً منقبض می‌شود ولی اگر به تدریج نیروی مخالف افزایش می‌یابد از سرعت انقباض کاسته می‌شود. تا اینکه اگر میزان نیروی مخالف برابر با نیروی ماهیچه شود سرعت کوتاه شدن یا انقباض به صفر خواهد رسید.
منابع تامین انرژی
ماهیچه برای آنکه به حالت انقباض درآید احتیاج به انرژی دارد. منبع اصلی انرژی ماهیچه آدنوزین تری فسفات است که به مقدار کمی در ماهیچه وجود دارد ولی به مقدار زیادی انرژی آزاد می‌کند. کراتین فسفات منبع انرژی دیگری است که در سلولهای ماهیچه‌ای ذخیره می‌شود. اگر مقدار آدنوزین تری فسفات در سلول بیش از اندازه لازم باشد انرژی اضافی صرف تولیدکراتین فسفات می‌شود و در نتیجه مقدار بیشتری از انرژی ذخیره خواهد شد. به مجرد ذخیره آدنوزین تری فسفات در ماهیچه کراتین فسفات موجود به سرعت و سهولت به آدنوزین تری فسفات تبدیل می‌شود و در نتیجه کراتین فسفات باعث ثابت ماندن مقدار آدنوزین تری فسفات ماهیچه می‌شود. انرژی حاصل از کراتین فسفات و آدنوزین تری فسفات برای مدت کوتاهی انرژی لازم را تأمین می‌کنند پس در فعالیتهای شدید بدنی که بیش از چند دقیقه طول می‌کشد باید منبع دیگری از انرژی وجود داشته باشد. این انرژی از تجزیه گلیگوژن حاصل می‌شود و چون این واکنش در مجاورت اکسیژن قرار می‌گیرد آن را هوازی یا (با اکسیژن) می‌گویند. اگر اکسیژن به اندازه کافی برای این واکنش‌های شیمیایی وجود نداشته باشد در ماهیچه اسیدلاکتیک تولید می‌شود. قسمت اعظم این اسیدلاکتیک مجدداً به گلوکز و گلیگوژن تبدیل می‌شود و مقداری از آن در ماهیچه بر جای می‌ماند. در ورزشهای سخت و طولانی و مخصوصاً افرادی که از آمادگی جسمانی کمی برخوردارند خستگی ماهیچه‌ها بعد از ورزش مربوط به اسیدلاکتیک باقی‌مانده در ماهیچه‌است، میزان خستگی با مقدار اسیدلاکتیک موجود در ماهیچه رابطه مستقیم دارد.
تولید انرژی در بدن به ۳ طریق انجام می‌گیرد که ۲ طریق آنها برای تولیدآدنوزین تری فسفات نیاز به اکسیژن ندارند (بی هوازی) و در سومین طریقه وجود اکسیژن کاملاً ضروری است که به آن (هوازی) گویند:
سیستم تامین انرژی فسفاژن ATP-Pc
در ورزشهایی چون: پرتاب نیزه، پرتاب دیسک، دو ۱۰۰ متر و شیرجه یا فعالیتهایی که زمان اجرای آن بسیار کم است (حدود ۱۰ ثانیه) و با حداکثر شدت انجام می‌شوند انرژی مورد نیاز را از این سیستم تأمین می‌کنند. آدنوزین تری فسفات وکراتین فسفات موجود در ماهیچه به صورت ذخیره وجود دارند و به هنگام فعالیت انرژی مورد لزوم را تهیه می‌کنند. در این سیستم برای تأمین انرژی احتیاجی به حضور اکسیژن نیست (بی هوازی)
سیستم تامین انرژی بی هوازی(اسیدلاکتیک)
در ورزشهایی که زمان اجرای آنها بین ۱ تا ۳ دقیقه طول می‌کشد انرژی مورد نیازشان را از این طریق تأمین می‌کنند مثل دوهای ۴۰۰ و۸۰۰ متر وکشتی. هنگام اجرای این فعالیت‌ها اکسیژن به قدر کافی در ماهیچه موجود نیست از اینرو گلوکز موجود در ماهیچه به اسیدلاکتیک و آدنوزین تری فسفات تبدیل می‌شود. در حقیقت در این سیستم گلوکز عامل اصلی تأمین کننده انرژی ماهیچه‌است.
سیستم تامین انرژی هوازی
هر موجود زنده‌ای برای ادامه زندگی و فعالیت احتیاج به اکسیژن دارد. بعد از چند دقیقه که اکسیژن به بدن نرسد، نه آدنوزین تری فسفات در بدن ساخته می‌شود و نه انرژی وجود دارد و در نتیجه زندگی پایان می‌یابد. در ورزشهایی که بیش از ۳ دقیقه طول می‌کشد ماهیچه‌ها انرژی مورد نیاز را از تجزیه مواد غذایی در مقابل اکسیژن بدست می‌آورند. در دوهای ماراتن، کوهنوردی و... آدنوزین تری فسفات مورد نیاز ماهیچه‌ها از این طریق تأمین می‌گردد. پروتئین‌ها، گلیگوژن و چربیها از جمله مواد غذایی هستند که در این سیستم مورد استفاده قرار می‌گیرد و بیشترین مقدار تولید آدنوزین تری فسفات را نیز دارد.
برگشت به حالت اولیه و وام اکسیژن
همانطور که گفته شد برای اینکه بدن از حالت استراحت به حالت فعالیت درآید واکنش‌های متعددی در ماهیچه صورت می‌گیرد تا انرژی لازم کسب شود. همچنین برگشت بدن از حالت فعالیت به حالت استراحت نیز بسیار مهم است که آن را برگشت به حالت اولیه یا تجدید قوا (Recovery) گویند. ذخیره اکسیژن بدن هنگام فعالیتهای شدید به مصرف سوخت و ساز بدن می‌رسد؛ در نتیجه هنگام استراحت مقدار اکسیژنی که از ذخیره بدن گرفته شده‌است باید دوباره به بدن باز گردد و اسیدلاکتیک جمع شده در ماهیچه‌ها نیز باید از سلولهای ماهیچه‌ای خارج شودکه البته هر دو نیز هوازی هستند. انرژی از دست رفته بدن را وام اکسیژن (Oxygen Debt) گویند. مقدار وام اکسیژن برابر است با مقدار اکسیژن مورد نیاز در هنگام فعالیت؛ اگر نوع فعالیت شخص ملایم، طولانی و یکنواخت باشد بدن می‌تواند انرژی مورد نیاز را از هوا بگیرد و وام اکسیژن به وجود نمی‌آید والی اگر فعالیت شخص شدید باشد به طوری که او مجبور باشد با کمبود انرژی به فعالیت خود ادامه دهد مبتلا به وام اکسیژن می‌شود. مدت زمانی که طول می‌کشد تا بدن به حالت اول برگردد بستگی به مدت، شدت و آمادگی جسمانی فرد دارد؛ بعد از فعالیت‌ها در ۲ یا ۳ دقیقه اول مصرف اکسیژن به شدت پایین می‌آید اما از این شدت به تدریج کاسته می‌شود تا به حالت یکنواخت برسد. اگر شخص بعد از فعالیت ورزشی خود، به جای استراحت، کار ساده‌ای مثل راه رفتن یا دویدن آرام (سرد کردن) را انجام دهد اسیدلاکتیک موجود در بدن زودتر از بین می‌رود (در این مورد در فصل علم تمرین به طور کامل توضیح داده شده‌است)
فیزیولوژی دستگاه گردش خون
دستگاه گردش خون از رگها و قلب تشکیل شده که خون تیره و روشن در آنها جریان دارد. قلب به صورت تلمبه‌ای قوی خون روشن را از راه سرخرگ آئورت و سرخرگ ششی به بدن می‌فرستد و از طرفی سیاهرگهای اجوف فوقانی و تحتانی خون تیره را از بدن به قلب بر می‌گردانند. به استثنای سیاهرگ ششی که خون روشن و تیره را از ششها به قلب بر می‌گرداند. یاخته‌های بدن پیوسته در حال فعالیت اند و برای ادامه حیات و فعالیت خود موادی را می‌سوزانند و مواد دیگری را دفع می‌کنند دستگاه گردش خون عهده دار رساندن مواد سوختنی به سلولها و خارج کردن مواد زائد است. قلب از چهار حفره تشکیل شده‌است. دو حفره در طرف راست و دو حفره در طرف چپ. دو حفره بالایی را دهلیز و دو حفره پایینی را بطن می‌گویند. بطن باعث به حرکت درآمدن خون در بدن می‌شود و اگر بطن از انقباض بیفتد خون از گردش خواهد ایستاد. شکل قلب شبیه مخروطی است که قاعده آن در بالا و نوک آن در پایین در انتهای بطن‌ها است. در موقع ضربان دو دهلیز با هم منقبض می‌شوند و بعد از مدت نسبتاً کوتاهی دو بطن منقبض می‌شوند بعد از این انقباض توقف بیشتر و طولانی تری وجود دارد که به منزلة استراحت قلب است. مدت انقباض بطن‌ها در افراد بالغ ۳/۰ ثانیه و مدت انبساط آنها ۵/۰ ثانیه طول می‌کشد روی هم رفته یک دوره کامل قلبی ۸/۰ ثانیه طول می‌کشد بنابراین در هر دقیقه تقریباً ۷۰ دورة قلبی صورت می‌گیرد و این رقم را تعداد ضربان قلب گویند. همانطور که می‌دانید در حدود 8 درصد وزن بدن را خون تشکیل می‌دهد یعنی یک شخص معمولی با وزن در حدود۷۰ کیلوگرم دارای ۵ تا ۶ لیتر خون است قسمت اعظم خون را گلبولهای قرمز تشکیل می‌دهند. کمبود اکسیژن معمولاً موجب افزایش گلبولهای قرمز خون می‌شود به همین دلیل است که در ارتفاعات زیاد ورزشکاران استقامتی قادر نیستند رکوردهای جهانی از خود به جا بگذارند چون در مکان‌های مرتفع فشار نسبی اکسیژن در هوای تنفسی کم است و شخص ورزشکار قادر نیست به راحتی اکسیژن مورد نیاز را در هنگام ورزش از هوا کسب کند لذا این امر در کارایی او اثر نامطلوب می‌گذارد.
فیزیولوژی دستگاه تنفسی
طبق تعاریف کتاب‌های فیزیولوژی، تنفس عبارت است از جذب اکسیژن و دفع انیدریدکربنیک به وسیله سلول زنده، خواه این سلول حیوانی باشد، خواه نباتی.
عمل تنفس طی ۲ مرحله متمایز انجام می‌شود: تنفس خارجی: که عبارت است از حرکت هوا به داخل ریه‌ها، انتقال اکسیژن از ریه‌ها به خون و انتقال انیدریدکربنیک از خون به ریه‌ها. تنفس سلولی یا داخلی: که شامل جذب اکسیژن و تولید انیدریدکربنیک توسط سلولها می‌شود. انقباض حجاب حاجز یا دیافراگم و پایین آمدن در محوطه شکم باعث بزرگ شدن قفسه سینه از بالا به پایین می‌شود. همزمان با این عمل ماهیچه‌ها شکم بتدریج شل می‌شود و با انقباض ماهیچه‌ها بین دنده‌ای، دنده‌ها به بالا کشیده می‌شود و استخوان جناغ را به جلو می‌راند این عمل قفسه سینه را از جلو به عقب می‌برد و از طرفین بزرگ می‌کند؛ با بزرگ شدن حجم قفسه سینه فشار موجود در ریه‌ها از فشار جو کاهش می‌یابد و باعث حرکت هوا به داخل ریه‌ها می‌شوند این عمل آنقدر ادامه پیدا می‌کند تا فشار هوا در ریه‌ها با فشار جو برابر گردد. کلیه اعمال بالا را دم گویند. اما عمل بازدم در حالت استراحت نتیجه شل شدن ماهیچه‌ها دمی و بازگشت ریه‌ها به حالت قبل صورت می‌گیرد با بالا رفتن ماهیچه دیافراگم و بازگشت حجم قفسه سینه به حالت استراحت، فشار هوا در ریه‌ها از جو بیشتر می‌شود و آن قدر هوا از ریه‌ها خارج می‌شود تا فشار ریه‌ها دوباره با فشار جو برابر گردد،عمل بازدم در حالت ورزش کاملاً تغییر کرده واز یک حرکت پاسیو(غیر فعال) به یک حرکت اکتیو(فعال)تبدیل می شود.
حجم جاری و تهویه ریوی
حجم هوایی که با هر بار حرکت به داخل ریه‌ها جریان می‌یابد را حجم جاری می‌نامند و مقدار آن بین ۴۰۰ تا ۵۰۰ میلی لیتر است و تهویه ریوی عبارت است از حجم جاری ضرب در تعداد حرکات تنفسی در دقیقه که معمولاً بین ۱۰ تا ۲۰ بار در حالت استراحت است. در هنگام ورزش تعداد حرکات تنفسی افزایش پیدا می‌کند و عمیق تر می‌شود تا جایی که در فعالیتهای شدید ورزشی ماهیچه‌ها دمی و بازدمی فعال می‌شوند و تهویه ریوی تا حدود ۱۰۰ لیتر در دقیقه افزایش می‌یابد. حداکثر تهویه ریوی ممکن است به ۱۵۰ لیتر در دقیقه هم برسد ولی افزایش تهویه ریوی اگر از ۱۰۰ لیتر در دقیقه بیشتر شود به افزایش جذب اکسیژن کمکی نمی‌کند زیرا به نظر می‌رسد که انتقال اکسیژن بیش از این مقدار به بافتها، توسط ماهیچه‌ها قلب و ماهیچه‌ها تنفس محدود می‌شود.
ورزش حرفه‌ای
ورزش حرفه‌ای به ورزشی گفته می‌شود که در آن ورزشکاران برای فعالیت خود دستمزد دریافت می‌کنند. ورزش حرفه‌ای در نقطه مقابل ورزش آماتور قرار می‌گیرد که در آن ورزشکاران فقط برای علاقه شخصی به ورزش می‌پردازند.
اغلب ورزشهایی که به صورت حرفه‌ای دنبال می‌شوند، ورزشکاران آماتوری نیز دارند که تعداد آنها بسیار بیشتر از همتایان حرفه‌ای خود است. طرفداران ورزش آماتور معمولاً ورزش حرفه‌ای را در تضاد با اصول اخلاقی ورزش می‌دانند و معتقدند رقابت‌های ورزشی نباید وسیله امرار معاش باشد. این گروه در برخی رشته‌های ورزشی تا مدتها توانستند در مقابل جاذبه‌های مالی و تبلیغاتی ورزش حرفه‌ای مقاومت کنند. برای مثال اتحاد راگبی برای سال‌ها یک ورزش نیمه‌وقت مخصوص آماتورها باقی‌مانده بود.
ورزشکارانی که در سطح اول ورزش حرفه‌ای فعالیت می‌کنند درآمدهای بسیار بالایی را دریافت می‌کنند. تایگر وودز بازیکن گلف اهل آمریکا پردرآمدترین ورزشکار دنیاست و بر اساس گزارش سال ۲۰۰۹ نشریه فوربز مجموع جوایز و دستمزدهایی که وی از فعالیتهای ورزشی خود دریافت کرده از یک میلیارد دلار فراتر رفته‌است. مایکل جردن بازیکن بسکتبال آمریکایی با ۸۰۰ میلیون دلار و میشاییل شوماخر راننده فرمول یک آلمانی با حدود ۷۰۰ میلیون دلار درآمد از ورزش در رتبه‌های بعدی قرار می‌گیرند.
ده بازیکن برتر تنیس دنیا به طور میانگین سالانه ۳ میلیون دلار دریافت می‌کنند و میانگین درآمد بازیکنان لیگ برتر بیسبال آمریکا ۳ میلیون و ۴۴۰ هزار دلار بوده‌است. در فصل ۱۱-۲۰۱۰ میانگین دستمزد بازیکنان لیگ برتر فوتبال انگلستان ۷ میلیون پوند، بازیکنان سری آ فوتبال ایتالیا ۵ میلیون یورو و بازیکنان بوندسلیگا ۳.۳ میلیون یورو بوده‌است.
فیزیولوژی ورزشی به ۴ بخش فراگیر تقسیم می‌شود: آمادگی جسمانی، فیزیولوژی ماهیچه‌ها، فیزیولوژی گردش خون،
فیزیولوژی تنفس
بدن انسان برای اینکه بتواند نقش خود را به طور مؤثر در زندگی ایفا کند باید از آمادگی جسمانی خوبی برخوردار باشد یعنی به طور مداوم انرژی لازم را در اختیار داشته باشد تا بتواند وظایف خود را به نحو احسن انجام دهد. وقتی سخن از آمادگی جسمانی به میان می‌آید مقصود از آن داشتن چنان قلب، رگ‌های خونی و ششها و ماهیچه‌هایی است که بتوانند وظایف خود را به خوبی انجام دهند و با شور و نشاط تمام در فعالیت‌ها و تفریحات سالمی شرکت کنند که افراد عادی و غیر فعال از انجام آنها ناتوانند. عوامل متعددی در آمادگی جسمانی مؤثر است اما چهار عامل بیش از عوامل دیگر در این میان ایفای نقش می‌کنند این عوامل عبارت‌اند از (نیروی ماهیچه، استقامت ماهیچه، انعطاف ماهیچه و استقامت قلبی ریوی) می باشد.
نیروی ماهیچه
همانطور که می‌دانید حدود ۴۰ درصد وزن بدن را ماهیچه تشکیل می‌دهد این ماهیچه‌ها در خود تولید انرژی می‌کنند که این نیرو، نیروی ماهیچه نامیده می‌شود که البته قابل اندازه‌گیری نیز هست. مهم‌ترین عامل شناخته شده در آمادگی جسمانی استعداد و توانایی ماهیچه‌ها در وارد کردن نیرو یا مقاومت در برابر آن است. تمرینات قدرتی از عواملی است که سبب حجیم شدن تارهای ماهیچه‌ای می‌شود و توانایی فرد را در تولید نیروی بیشتر افزایش می‌دهد، این افزایش می‌تواند به دلایل عصبی (فراخوانی تارهای بیشتر و تحریک واحدهای عصبی-ماهیچه‌ای بزرگتر)باشد یا به دلیلی مثل افزایش رها سازی یون کلسیم یا افزایش تماس تارهای اکتین و می‌وزین. قدرت ماهیچه اهمیت بسیاری در ورزشهای مختلف و البته فعالیتهای روزانه دارد بسیاری از مردان و حتی زنان از ماهیچه‌ها بازو و سرشانه ضعیفی برخوردار هستند که باعث ضعف در فعالیتهای ورزشی و روزانه و ایجاد درد و بیماری در سنین بالا می‌شود..
استقامت ماهیچه
ماهیچه‌ها در خود انرژی ذخیره می‌کنند. این عمل به ماهیچه‌ها امکان می‌دهد که مدت زیادی به فعالیت خود ادامه دهند. این عمل ماهیچه‌ها را استقامت ماهیچه‌ای گویند. استقامت ماهیچه‌ای عبارت است از ظرفیت یک ماهیچه یا گروهی از ماهیچه‌ها برای انقباض مداوم. معمولاً استقامت ماهیچه را با قدرت ماهیچه‌ای اشتباه می‌گیرند ولی باید توجه کرد که معمولاً استقامت ماهیچه‌ای عبارت است از توانایی در کاربرد قدرت و نگهداری این توانایی برای مدت نسبتاً طولانی. برای مثال در فعالیتهایی چون: برف پارو کردن، چمن زدن، نظافت و یا حرکات ورزشی چون دراز و نشست، بالا کشیدن بدن در حالت بارفیکس و... استقامت ماهیچه‌ای نقش اساسی دارد که می‌شود با تمرینات منظم ورزشی آن را افزایش داد.
انعطاف ماهیچه
توانایی در کاربرد ماهیچه‌ها در وسیعترین دامنه حرکت آنها به دور مفصلها را انعطاف پذیری گویند. این عامل در آمادگی جسمانی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. با تمرینات ورزشی میزان توانایی مفاصل بدن در خم شدن و چرخیدن بیشتر می‌شود و در نتیجه کارایی ماهیچه‌ها بهبود می‌یابد اگر مفاصل از انعطاف کمی برخوردار باشند محدودیت حرکتی برای بدن ایجاد می‌شود. انعطاف پذیری در فعالیتهای روزانه چون باغبانی، خانه داری، فعالیتهای ورزشی که احتیاج به نرمی و انعطاف پذیری دارند مؤثر است. که البته این نقش در فعالیتهای ورزشی چون ژیمناستیک، دو و میدانی و... پر رنگ تر می‌شود.
استقامت قلبی و ریوی
بسیاری از دانشمندان و صاحب نظران ورزشی عقیده دارند که عامل استقامت قلبی ریوی در آمادگی جسمانی بیش از عوامل دیگر اهمیت دارد و بعضی دیگر دقیقاً بر عکس این نظریه مهر تأیید زدند. اما تجربه نشان داده‌است که استقامت قلبی ریوی از عوامل اساسی آمادگی جسمانی است و با تمرینات استقامتی شدید و سنگین می‌توان آن را ارتقاء بخشید.
فیزیولوژی ماهیچه
ماهیچه‌ها دستگاهی هستند که مواد غذایی را از صورت شیمیایی به صورت انرژی مکانیکی یا کار تبدیل می‌کنند. می‌دانیم که حرکات بدن از انقباض ماهیچه‌ها حاصل
در بخش ماهیچه‌ها مخطط ۲ مطلب را بررسی می‌کنیم: ۱- انقباض ماهیچه، ۲- منابع انرژی ماهیچه.
انقباض ماهیچه: اگر طول ماهیچه به هنگام انقباض تغییر نکند این انقباض را (هم طول) می‌گویند. در این نوع انقباض جسم مقاوم جابه جا نمی‌شود تمام انرژی حاصل از انقباض به حرارت تبدیل می‌شود. ولی اگر انقباض ماهیچه به کوتاه شدن آن منجر شود آن انقباض را (هم تنش) می‌گویند که باعث می‌شود جسمی که در برابر ماهیچه قرار می‌گیرد جابه جا شود. سرعت انقباض ماهیچه با مقدار وزنه‌ای که در مقابل آن قرار می‌گیرد رابطه عکس دارد. اگر هیچ نیرویی در برابر ماهیچه قرار نگیرد ماهیچه سریعاً منقبض می‌شود ولی اگر به تدریج نیروی مخالف افزایش می‌یابد از سرعت انقباض کاسته می‌شود. تا اینکه اگر میزان نیروی مخالف برابر با نیروی ماهیچه شود سرعت کوتاه شدن یا انقباض به صفر خواهد رسید.
منابع تامین انرژی
ماهیچه برای آنکه به حالت انقباض درآید احتیاج به انرژی دارد. منبع اصلی انرژی ماهیچه آدنوزین تری فسفات است که به مقدار کمی در ماهیچه وجود دارد ولی به مقدار زیادی انرژی آزاد می‌کند. کراتین فسفات منبع انرژی دیگری است که در سلولهای ماهیچه‌ای ذخیره می‌شود. اگر مقدار آدنوزین تری فسفات در سلول بیش از اندازه لازم باشد انرژی اضافی صرف تولیدکراتین فسفات می‌شود و در نتیجه مقدار بیشتری از انرژی ذخیره خواهد شد. به مجرد ذخیره آدنوزین تری فسفات در ماهیچه کراتین فسفات موجود به سرعت و سهولت به آدنوزین تری فسفات تبدیل می‌شود و در نتیجه کراتین فسفات باعث ثابت ماندن مقدار آدنوزین تری فسفات ماهیچه می‌شود. انرژی حاصل از کراتین فسفات و آدنوزین تری فسفات برای مدت کوتاهی انرژی لازم را تأمین می‌کنند پس در فعالیتهای شدید بدنی که بیش از چند دقیقه طول می‌کشد باید منبع دیگری از انرژی وجود داشته باشد. این انرژی از تجزیه گلیگوژن حاصل می‌شود و چون این واکنش در مجاورت اکسیژن قرار می‌گیرد آن را هوازی یا (با اکسیژن) می‌گویند. اگر اکسیژن به اندازه کافی برای این واکنش‌های شیمیایی وجود نداشته باشد در ماهیچه اسیدلاکتیک تولید می‌شود. قسمت اعظم این اسیدلاکتیک مجدداً به گلوکز و گلیگوژن تبدیل می‌شود و مقداری از آن در ماهیچه بر جای می‌ماند. در ورزشهای سخت و طولانی و مخصوصاً افرادی که از آمادگی جسمانی کمی برخوردارند خستگی ماهیچه‌ها بعد از ورزش مربوط به اسیدلاکتیک باقی‌مانده در ماهیچه‌است، میزان خستگی با مقدار اسیدلاکتیک موجود در ماهیچه رابطه مستقیم دارد.
تولید انرژی در بدن به ۳ طریق انجام می‌گیرد که ۲ طریق آنها برای تولیدآدنوزین تری فسفات نیاز به اکسیژن ندارند (بی هوازی) و در سومین طریقه وجود اکسیژن کاملاً ضروری است که به آن (هوازی) گویند:
سیستم تامین انرژی فسفاژن ATP-Pc
در ورزشهایی چون: پرتاب نیزه، پرتاب دیسک، دو ۱۰۰ متر و شیرجه یا فعالیتهایی که زمان اجرای آن بسیار کم است (حدود ۱۰ ثانیه) و با حداکثر شدت انجام می‌شوند انرژی مورد نیاز را از این سیستم تأمین می‌کنند. آدنوزین تری فسفات وکراتین فسفات موجود در ماهیچه به صورت ذخیره وجود دارند و به هنگام فعالیت انرژی مورد لزوم را تهیه می‌کنند. در این سیستم برای تأمین انرژی احتیاجی به حضور اکسیژن نیست (بی هوازی)
سیستم تامین انرژی بی هوازی(اسیدلاکتیک)
در ورزشهایی که زمان اجرای آنها بین ۱ تا ۳ دقیقه طول می‌کشد انرژی مورد نیازشان را از این طریق تأمین می‌کنند مثل دوهای ۴۰۰ و۸۰۰ متر وکشتی. هنگام اجرای این فعالیت‌ها اکسیژن به قدر کافی در ماهیچه موجود نیست از اینرو گلوکز موجود در ماهیچه به اسیدلاکتیک و آدنوزین تری فسفات تبدیل می‌شود. در حقیقت در این سیستم گلوکز عامل اصلی تأمین کننده انرژی ماهیچه‌است.
سیستم تامین انرژی هوازی
هر موجود زنده‌ای برای ادامه زندگی و فعالیت احتیاج به اکسیژن دارد. بعد از چند دقیقه که اکسیژن به بدن نرسد، نه آدنوزین تری فسفات در بدن ساخته می‌شود و نه انرژی وجود دارد و در نتیجه زندگی پایان می‌یابد. در ورزشهایی که بیش از ۳ دقیقه طول می‌کشد ماهیچه‌ها انرژی مورد نیاز را از تجزیه مواد غذایی در مقابل اکسیژن بدست می‌آورند. در دوهای ماراتن، کوهنوردی و... آدنوزین تری فسفات مورد نیاز ماهیچه‌ها از این طریق تأمین می‌گردد. پروتئین‌ها، گلیگوژن و چربیها از جمله مواد غذایی هستند که در این سیستم مورد استفاده قرار می‌گیرد و بیشترین مقدار تولید آدنوزین تری فسفات را نیز دارد.
برگشت به حالت اولیه و وام اکسیژن
همانطور که گفته شد برای اینکه بدن از حالت استراحت به حالت فعالیت درآید واکنش‌های متعددی در ماهیچه صورت می‌گیرد تا انرژی لازم کسب شود. همچنین برگشت بدن از حالت فعالیت به حالت استراحت نیز بسیار مهم است که آن را برگشت به حالت اولیه یا تجدید قوا (Recovery) گویند. ذخیره اکسیژن بدن هنگام فعالیتهای شدید به مصرف سوخت و ساز بدن می‌رسد؛ در نتیجه هنگام استراحت مقدار اکسیژنی که از ذخیره بدن گرفته شده‌است باید دوباره به بدن باز گردد و اسیدلاکتیک جمع شده در ماهیچه‌ها نیز باید از سلولهای ماهیچه‌ای خارج شودکه البته هر دو نیز هوازی هستند. انرژی از دست رفته بدن را وام اکسیژن (Oxygen Debt) گویند. مقدار وام اکسیژن برابر است با مقدار اکسیژن مورد نیاز در هنگام فعالیت؛ اگر نوع فعالیت شخص ملایم، طولانی و یکنواخت باشد بدن می‌تواند انرژی مورد نیاز را از هوا بگیرد و وام اکسیژن به وجود نمی‌آید والی اگر فعالیت شخص شدید باشد به طوری که او مجبور باشد با کمبود انرژی به فعالیت خود ادامه دهد مبتلا به وام اکسیژن می‌شود. مدت زمانی که طول می‌کشد تا بدن به حالت اول برگردد بستگی به مدت، شدت و آمادگی جسمانی فرد دارد؛ بعد از فعالیت‌ها در ۲ یا ۳ دقیقه اول مصرف اکسیژن به شدت پایین می‌آید اما از این شدت به تدریج کاسته می‌شود تا به حالت یکنواخت برسد. اگر شخص بعد از فعالیت ورزشی خود، به جای استراحت، کار ساده‌ای مثل راه رفتن یا دویدن آرام (سرد کردن) را انجام دهد اسیدلاکتیک موجود در بدن زودتر از بین می‌رود (در این مورد در فصل علم تمرین به طور کامل توضیح داده شده‌است)
فیزیولوژی دستگاه گردش خون
دستگاه گردش خون از رگها و قلب تشکیل شده که خون تیره و روشن در آنها جریان دارد. قلب به صورت تلمبه‌ای قوی خون روشن را از راه سرخرگ آئورت و سرخرگ ششی به بدن می‌فرستد و از طرفی سیاهرگهای اجوف فوقانی و تحتانی خون تیره را از بدن به قلب بر می‌گردانند. به استثنای سیاهرگ ششی که خون روشن و تیره را از ششها به قلب بر می‌گرداند. یاخته‌های بدن پیوسته در حال فعالیت اند و برای ادامه حیات و فعالیت خود موادی را می‌سوزانند و مواد دیگری را دفع می‌کنند دستگاه گردش خون عهده دار رساندن مواد سوختنی به سلولها و خارج کردن مواد زائد است. قلب از چهار حفره تشکیل شده‌است. دو حفره در طرف راست و دو حفره در طرف چپ. دو حفره بالایی را دهلیز و دو حفره پایینی را بطن می‌گویند. بطن باعث به حرکت درآمدن خون در بدن می‌شود و اگر بطن از انقباض بیفتد خون از گردش خواهد ایستاد. شکل قلب شبیه مخروطی است که قاعده آن در بالا و نوک آن در پایین در انتهای بطن‌ها است. در موقع ضربان دو دهلیز با هم منقبض می‌شوند و بعد از مدت نسبتاً کوتاهی دو بطن منقبض می‌شوند بعد از این انقباض توقف بیشتر و طولانی تری وجود دارد که به منزلة استراحت قلب است. مدت انقباض بطن‌ها در افراد بالغ ۳/۰ ثانیه و مدت انبساط آنها ۵/۰ ثانیه طول می‌کشد روی هم رفته یک دوره کامل قلبی ۸/۰ ثانیه طول می‌کشد بنابراین در هر دقیقه تقریباً ۷۰ دورة قلبی صورت می‌گیرد و این رقم را تعداد ضربان قلب گویند. همانطور که می‌دانید در حدود 8 درصد وزن بدن را خون تشکیل می‌دهد یعنی یک شخص معمولی با وزن در حدود۷۰ کیلوگرم دارای ۵ تا ۶ لیتر خون است قسمت اعظم خون را گلبولهای قرمز تشکیل می‌دهند. کمبود اکسیژن معمولاً موجب افزایش گلبولهای قرمز خون می‌شود به همین دلیل است که در ارتفاعات زیاد ورزشکاران استقامتی قادر نیستند رکوردهای جهانی از خود به جا بگذارند چون در مکان‌های مرتفع فشار نسبی اکسیژن در هوای تنفسی کم است و شخص ورزشکار قادر نیست به راحتی اکسیژن مورد نیاز را در هنگام ورزش از هوا کسب کند لذا این امر در کارایی او اثر نامطلوب می‌گذارد.
فیزیولوژی دستگاه تنفسی
طبق تعاریف کتاب‌های فیزیولوژی، تنفس عبارت است از جذب اکسیژن و دفع انیدریدکربنیک به وسیله سلول زنده، خواه این سلول حیوانی باشد، خواه نباتی.
عمل تنفس طی ۲ مرحله متمایز انجام می‌شود: تنفس خارجی: که عبارت است از حرکت هوا به داخل ریه‌ها، انتقال اکسیژن از ریه‌ها به خون و انتقال انیدریدکربنیک از خون به ریه‌ها. تنفس سلولی یا داخلی: که شامل جذب اکسیژن و تولید انیدریدکربنیک توسط سلولها می‌شود. انقباض حجاب حاجز یا دیافراگم و پایین آمدن در محوطه شکم باعث بزرگ شدن قفسه سینه از بالا به پایین می‌شود. همزمان با این عمل ماهیچه‌ها شکم بتدریج شل می‌شود و با انقباض ماهیچه‌ها بین دنده‌ای، دنده‌ها به بالا کشیده می‌شود و استخوان جناغ را به جلو می‌راند این عمل قفسه سینه را از جلو به عقب می‌برد و از طرفین بزرگ می‌کند؛ با بزرگ شدن حجم قفسه سینه فشار موجود در ریه‌ها از فشار جو کاهش می‌یابد و باعث حرکت هوا به داخل ریه‌ها می‌شوند این عمل آنقدر ادامه پیدا می‌کند تا فشار هوا در ریه‌ها با فشار جو برابر گردد. کلیه اعمال بالا را دم گویند. اما عمل بازدم در حالت استراحت نتیجه شل شدن ماهیچه‌ها دمی و بازگشت ریه‌ها به حالت قبل صورت می‌گیرد با بالا رفتن ماهیچه دیافراگم و بازگشت حجم قفسه سینه به حالت استراحت، فشار هوا در ریه‌ها از جو بیشتر می‌شود و آن قدر هوا از ریه‌ها خارج می‌شود تا فشار ریه‌ها دوباره با فشار جو برابر گردد،عمل بازدم در حالت ورزش کاملاً تغییر کرده واز یک حرکت پاسیو(غیر فعال) به یک حرکت اکتیو(فعال)تبدیل می شود.
حجم جاری و تهویه ریوی
حجم هوایی که با هر بار حرکت به داخل ریه‌ها جریان می‌یابد را حجم جاری می‌نامند و مقدار آن بین ۴۰۰ تا ۵۰۰ میلی لیتر است و تهویه ریوی عبارت است از حجم جاری ضرب در تعداد حرکات تنفسی در دقیقه که معمولاً بین ۱۰ تا ۲۰ بار در حالت استراحت است. در هنگام ورزش تعداد حرکات تنفسی افزایش پیدا می‌کند و عمیق تر می‌شود تا جایی که در فعالیتهای شدید ورزشی ماهیچه‌ها دمی و بازدمی فعال می‌شوند و تهویه ریوی تا حدود ۱۰۰ لیتر در دقیقه افزایش می‌یابد. حداکثر تهویه ریوی ممکن است به ۱۵۰ لیتر در دقیقه هم برسد ولی افزایش تهویه ریوی اگر از ۱۰۰ لیتر در دقیقه بیشتر شود به افزایش جذب اکسیژن کمکی نمی‌کند زیرا به نظر می‌رسد که انتقال اکسیژن بیش از این مقدار به بافتها، توسط ماهیچه‌ها قلب و ماهیچه‌ها تنفس محدود می‌شود.
ورزش حرفه‌ای
ورزش حرفه‌ای به ورزشی گفته می‌شود که در آن ورزشکاران برای فعالیت خود دستمزد دریافت می‌کنند. ورزش حرفه‌ای در نقطه مقابل ورزش آماتور قرار می‌گیرد که در آن ورزشکاران فقط برای علاقه شخصی به ورزش می‌پردازند.
اغلب ورزشهایی که به صورت حرفه‌ای دنبال می‌شوند، ورزشکاران آماتوری نیز دارند که تعداد آنها بسیار بیشتر از همتایان حرفه‌ای خود است. طرفداران ورزش آماتور معمولاً ورزش حرفه‌ای را در تضاد با اصول اخلاقی ورزش می‌دانند و معتقدند رقابت‌های ورزشی نباید وسیله امرار معاش باشد. این گروه در برخی رشته‌های ورزشی تا مدتها توانستند در مقابل جاذبه‌های مالی و تبلیغاتی ورزش حرفه‌ای مقاومت کنند. برای مثال اتحاد راگبی برای سال‌ها یک ورزش نیمه‌وقت مخصوص آماتورها باقی‌مانده بود.
ورزشکارانی که در سطح اول ورزش حرفه‌ای فعالیت می‌کنند درآمدهای بسیار بالایی را دریافت می‌کنند. تایگر وودز بازیکن گلف اهل آمریکا پردرآمدترین ورزشکار دنیاست و بر اساس گزارش سال ۲۰۰۹ نشریه فوربز مجموع جوایز و دستمزدهایی که وی از فعالیتهای ورزشی خود دریافت کرده از یک میلیارد دلار فراتر رفته‌است. مایکل جردن بازیکن بسکتبال آمریکایی با ۸۰۰ میلیون دلار و میشاییل شوماخر راننده فرمول یک آلمانی با حدود ۷۰۰ میلیون دلار درآمد از ورزش در رتبه‌های بعدی قرار می‌گیرند.
ده بازیکن برتر تنیس دنیا به طور میانگین سالانه ۳ میلیون دلار دریافت می‌کنند و میانگین درآمد بازیکنان لیگ برتر بیسبال آمریکا ۳ میلیون و ۴۴۰ هزار دلار بوده‌است. در فصل ۱۱-۲۰۱۰ میانگین دستمزد بازیکنان لیگ برتر فوتبال انگلستان ۷ میلیون پوند، بازیکنان سری آ فوتبال ایتالیا ۵ میلیون یورو و بازیکنان بوندسلیگا ۳.۳ میلیون یورو بوده‌است.
ساعت : 12:01 am | نویسنده : admin
|
کلوپ ورزشی |
مطلب قبلی