संगणक : (कॉम्प्युटर). संगणक हे सांकेतिक स्वरूपातील माहितीवर संस्करण करणारे एक इलेक्ट्रॉनीय यंत्र आहे. संगणकाला स्वत:ची एक यंत्रभाषाअसून त्या भाषेतील विशिष्ट कार्यक्र मानुसार तो संस्करण करतो. कच्च्या माहितीचे आदान व संस्कारित माहितीचे प्रदान करण्यासाठी लागणारी उपकरणेआणि कार्यक्र म व माहिती साठविण्यासाठी ‘स्मृर्ती’ या प्रणाली त्याला संलग्न असतात. इन्स्टिट्यूट ऑफ इलेक्ट्रॉनिक अँड इलेक्ट्रि कल एंजिनियर्स याआंतरराष्ट्रीय मानक संस्थेने केलेली संगणकाची व्याख्या अशी आहे : ‘एक किंवा अधिक प्रक्रि यक संलग्न असलेले, अंतर्गत संग्रहित कार्यक्रमानुसार नियंत्रितहोणारी परिघी उपकरणे समाविष्ट असलेले आणि कार्यवाही दरम्यानच्या कोणत्याही मानवी हस्तक्षेपाविना कित्येक अंकगणितीय व तार्किक कृतींसह विपुलसंगणन क्रि या पूर्ण करणारे संगणक हे एक क्रियाशील व कार्यक्र मण योग्य (दिलेल्या कार्यक्र मानुसार चालणारे) यंत्र आहे ’.

बहुतेक सर्व आधुनिक संगणक अंकीय असून ते संख्यांमध्ये व्यक्त केलेल्या सांकेतिक माहितीवर प्रक्रि या करतात. या संख्या दशमान पद्धतीऐवजी व्दिमानपद्धतीमध्ये व्यक्त केल्या जातात. या पद्धतीत ० व १ ही दोनच अंकचिन्हे वापरली जातात आणि संख्या, मजकूर, चित्रे, ध्वनी अशी सर्व माहिती व्दिमानअंकांमध्येच प्रतिरूपित (निदर्शित) केली जाते. प्रत्येक अंकीय संगणकामध्ये त्याची सर्व मूलभूत कार्ये निश्चित करण्यासाठी एक विशिष्ट आदेश-संच बनविलेलाअसतो. या संचातील आदेश विशिष्ट क्रमाने मांडून त्या संगणकाच्या यंत्रभाषेतील कार्यकम तयार केले जातात. विविध उपयोजनांसाठी (विशिष्ट कामीयोजण्यासाठी) असे संगणकीय कार्यक्रम निर्माण केले जातात. कोणतेही उपयोजन कार्यान्वित करण्यासाठी बनविलेला विशिष्ट संगणन कार्यक्रम संगणकाच्यास्मृतीत भरून कार्यान्वित केला जातो. अशा संग्रहित कार्यक्र म नियंत्रणाव्दारे एकच संगणक कित्येक उपयोजनांमध्ये उपयोगात आणता येतो. अंकीयसंकलित मंडलांमध्ये झालेल्या भरीव प्रगतीमुळे अंकीय संगणकच सर्व कार्यासाठी उपयोगात आणले जाऊ लागले आहेत. अंकीय संगणकांमध्ये गणनयंत्र,वैयक्तिक संगणक (पर्सनल कॉम्प्युटर), घरगुती व औदयोगिकी उपयोगात वापरलेले नियंत्रक, संगणक माहिती संस्कारक, सेवाप्रदाता, महासंगणक इ.प्रणालींचा समावेश होतो. वैयक्तिक संगणक आणि इंटरनेट यांच्या प्रसारामुळे अंकीय संगणक विसाव्या शतकाच्या अखेरच्या दशकात सर्वसामान्यांच्यापरिचयाचे झाले.

इतिहास : पाच हजार वर्षांहून अधिक काळापूर्वी ग्री क लोक वापरीत असलेली ⇨गोटीचौकट हा सर्वांत प्राचीन संगणक मानता येईल. गोटीचौकट ही तारा,दांड्या आणि पन्हळ यांनी बनलेली असून त्यावर गोट्या किंवा मणी सरकविता येत असत. अंकगणिते करण्यास मदत करणारे ते एक हाताने चालवावयाचे वस्मृती असलेले यंत्र होते. १६१७ मध्ये ⇨जॉन नेपिअर या स्कॉटिश गणितज्ञांनी दांड्यां चा वापर करणाऱ्या एका प्रणालीची संकल्पना मांडली. गुणाकार वभागाकार करण्यासाठी तिचा उपयोग करण्याची योजना होती. पहिले स्वयंचलित गणनयंत्र १६४२ मध्ये फ्रेंच शास्त्रज्ञ व तत्त्वज्ञ ⇨ब्लेझ पास्काल यांनी तयारकेले. त्यामध्ये एकम्, दशम्, शतम् अशा प्रत्येक अंकस्थानासाठी एक दातेरी चक्र होते. एका स्थानाचे चक्र दहा खाचा फिरल्यावर पुढील चक्र एक खाच पुढेजाई. अशा रीतीने हातचा घेण्याची सोय त्यात होती. या दंतचक्रां च्या साहाय्याने बेरीज व वजाबाकी करता येत असे. चक्रांची स्थिती आवरण पेटीवरीलझरोक्यातून पाहता येत असे. जर्मन गणितज्ञ ⇨गोटफ्रिट व्हिल्हेल्म लायप्निट्स यांनी गुणाकार, भागाकार व वर्गमुळाची गणिते करणाऱ्या ‘स्टेप्ड रेकनर’याचा शोध लावून १६७१-९४ या काळात पुढील पायरी गाठली. त्यात त्यांनी पुनरावर्तित बेरीज-वजाबाक्यांच्या साहाय्याने गुणाकार व भागाकार करण्याचीसंकल्पना राबविली. लायप्निट्स यांचे यंत्र विश्वसनीय रीत्या चालत नसे परंतु त्यातून संगणकांसाठी दशमान पद्धतीपेक्षा द्विमान पद्धती अधिक लाभदायकअसल्याचा पडताळा आला.

एकोणिसाव्या शतकाच्या सुरूवातीस फ्रान्समधील जोसेफ मारी जकार्ड या विणकरांनी हातमागाचे कार्य नियंत्रित करण्यासाठी छिद्रित कार्डांचा वापर केला.त्यांनी विणावयाच्या वस्त्रावरील नक्षीनुसार कार्डावर छिद्रांचा आकृतिबंध तयार केला व मागाची सुई विशिष्ट धाग्यांसाठी विशिष्ट छिद्रांमधून जाईल अशीव्यवस्था केली. निरनिराळी कार्डे वापरून निरनिराळी नक्षी असलेली वस्त्रे विणण्याचे काम त्यामुळे सुकर झाले. विशिष्ट स्थानी छिद्र ‘आहे की नाही (१ की ०)’यावरून धाग्यांची निवड करणे ही द्विमान पद्धतीची प्रणाली त्यात वापरलेली होती.

इ.स.१८३५ मध्ये ⇨चार्ल्स बॅबिज या इंग्लिश गणितज्ञांनी विश्लेषणात्मक एंजिनाच्या संकल्पनेचा विकास केला. संगणकातून मिळालेले फलित जकार्डपद्धतीच्या छिद्रित कार्डावर नोंदवून व त्यांचा पुढील संगणनात वापर करून बॅबिज यांनी अंकगणितीय प्रक्रि या व निर्णयप्रक्रि या यांचा संयोग केला. बॅबिजयांच्या एंजिनामध्ये चक्रां नी बनलेली स्मृतिप्रणाली होती आणि छिद्रित कार्डांच्या साहाय्याने कार्यक्र माचे व माहितीचे आदान साधले जात होते.कार्यक्र मातील आवर्तने, स्वयंचलित कार्यक्र मण, सशर्त शाखाक्र मण अशा आधुनिक संगणकात आढळणाऱ्या संकल्पना बॅबिज यांनी मांडल्या होत्या परंतुनिधीच्या कमतरतेमुळे त्यांचा संगणक कधी प्रत्यक्ष बांधला गेला नाही.

⇨जॉर्ज बूल या इंग्र ज गणितज्ञ व तर्कशास्त्रज्ञांनी चिन्हांकित तर्कशास्त्राचा, विशेषत: ‘अधिक (अँड)’ आणि ‘अथवा (ऑर)’ या तार्किक परिचालकांचा (प्रचालकांचा) विकास केला.त्यांनी १८५९ मध्ये प्रकाशित केलेल्या अवकल समीकरणांवरील प्रबंधात या चिन्हांकित तर्कशास्त्राच्या कार्यपद्धतीचे सर्वसाधारण विवेचन केले होते. द्विमान पद्धतीचा वापर करूनत्यांनी तर्कशास्त्राच्या यांत्रिकीकरणाचा मार्ग दाखविला आणि त्यायोगे आधुनिक संगणकीकरणामध्ये आधारभूत असलेल्या ⇨ बूलियन बीजगणित व द्विमान स्विचिंग यांचा पायारचला.

इ.स.१८८५ मध्ये हेरमान होलेरिथ यांनी जकार्डची छिद्रित कार्डांची कल्पना पुढे विकसित करून त्यातील छिद्रांची उपस्थिती व अनुपस्थिती संवेदित करणारी विद्युत्‌ यांत्रिकीप्रणाली बांधली. छिद्रित कार्डांवर वर्णमाला व संख्यांक चिन्हांकित करणारे संकेत त्यांनी बनविले. १८९०च्या अमेरिकेच्या जनगणनेत त्यांनी हे यंत्र क्र मवारी करण्याच्या कामीवापरले आणि ६० लाख लोकसंख्येच्या जनगणनेचे तक्ते बनविले. पुढे त्यांनी इतर दोन कंपन्यांशी मिळून टॅब्यूलेटिंग रेकॉर्डिंग कंपनीची स्थापना केली. या कंपनीचे पुढे सुप्रसिद्धआणि संगणक क्षेत्रात अग्र गामी अशा इंटरनॅशनल बिझनेस मशिन्स (आय्.बी.एम्.) या कंपनीमध्ये परिवर्तन झाले. 


विसाव्या शतकात इलेक्ट्रॉनीय अंकीय संगणक बनविण्याचे प्रयत्न सुरू झाले. १९३९ मध्ये अमेरिकी गणितज्ञ व भौतिकीविज्ञ जॉन व्ही. ॲटनसॉफ यांनी एका इलेक्ट्रॉनीय अंकीय संगणकाची रचना केली. इ. स. १९४४ मध्ये हार्व्हर्ड विदयापीठातील हॉवर्ड आइकेन यांनी आय्. बी. एम्. च्या सहकार्याने हार्व्हर्ड मार्क – १ हे स्वयंचलित व क्रमबद्ध असे गणन यंत्र बनविले. त्यात आदानासाठी छिद्रित कागदी फीत तर प्रदानासाठी छिद्रित कागदी फीत आणि टंकलेखक जोडला होता. ५० फूट लांब व ८ फूट उंचीच्या या संगणकामध्ये २३ अंकी संख्यांचे प्रतिरूपण (निदर्शन) करता येत असे.

इ. स. १९४६ मध्ये पेनसिल्व्हेनिया विदयापीठातील जे. प्रेस्परएकर्ट (ज्युनिअर) आणि जॉन विल्यम मॉकली यांनी इलेक्ट्रॉनिक न्यूमरिकल इंटिग्रेटर अँड कॅल्क्युलेटर (एनिॲक) हा पहिला बहुउद्देशीय संपूर्ण इलेक्ट्रॉनीय अंकीय संगणक बांधून पूर्ण केला. त्यातील काही संकल्पना ॲटनसॉफ यांच्या संगणकावरून घेतलेल्या होत्या. विद्युत्‌ यांत्रिकी संगणकांपेक्षा एक हजार पट गतिमान असलेल्या या संगणकाने अणुकेंद्रीय भौतिकीमधील जे एक गणित सोडवायला शंभर अभियंत्यांना एक वर्ष लागले असते ते दोन तासांत सोडविले. प्रतिसेकंद १५,००० बेरजा व १,००० गुणाकार करू शकणाऱ्या या संगणकामध्ये १८,००० निर्वात नलिका होत्या. त्याला ११५ किलोवॉट विद्युत्‌ शक्तीचा पुरवठा करावा लागे. त्याचे वजन ३० टनांहून जास्त होते व त्याने सु. १५० चौ. मी. जागा व्यापली होती. एकर्ट आणि मॉकली यांनी हंगेरीत जन्मलेल्या अमेरिकी गणितज्ञ ⇨ जॉन फोन नॉयमान यांच्यासह इलेक्ट्रॉनिक डिस्क्रीट व्हेरिएबल ऑटोमॅटिक कॉम्प्युटर (एडव्हॅक) बनविला. संग्रहित कार्यक्रम नियंत्रणाची संकल्पना कार्यान्वित केलेल्या या संगणकात वर्णमाला व संख्यांक या दोहोंवर प्रक्रिया करता येई. नॉयमान यांनी संग्रहित कार्यक्रम नियंत्रक संगणकाची एक नमुना रचना बनविली. ती मध्ये माहिती व कार्यक्रम प्रविष्ट करण्यासाठी आदान उपकरण, ते साठविण्यासाठी स्मृती, अंकगणितीय एकक, कार्यक्रमातील आदेश स्मृतीतून आणण्यासाठी व त्यानुसार कृती करण्यासाठी नियंत्रक घटक आणि निष्कर्षासाठी प्रदान उपकरण यांचा समावेश होता. ही रचना –फोन नॉयमान मशिन —या नावाने ओळखली जाते. १९५१ मध्ये एकर्ट व मॉकली यांनी बनविलेला युनिव्हॅक हा सुधारित संगणक व्यापारी तत्त्वावर उपलब्ध झाला. १९५८ मध्ये कंट्रोल डेटा कॉर्पोरेशनने ट्रँझिस्टर या सूक्ष्म इलेक्ट्रॉनीय घटकाचा वापर करून आकाराने लहान संगणक बनविला. त्याचा अभिकल्प (आराखडा) सेमूर के या अमेरिकी अभियंत्यांनी तयार केला.

इ. स. १९७० च्या दशकात सूक्ष्मसंगणकांचे आगमन झाले. यातील संपूर्ण केंद्रीय प्रक्रियक (सेंट्रल प्रोसेसिंग युनिट सीपीयू) एका ⇨ संकलित मंडलावर बसविलेला होता. या मंडलांमध्ये झपाट्याने झालेल्या प्रगतीमुळे अधिकाधिक गतिमान व शक्तिशाली सूक्ष्मसंगणक उपलब्ध होत गेले. यातून एका डेस्कवर मावणाऱ्या  वैयक्तिक संगणकाचा उदय झाला. ॲपल व आय्. बी. एम्. या कंपन्यांनी मोठया  प्रमाणावर वैयक्तिक संगणकांचे उत्पादन केले. आय्. बी. एम्. ने या संगणकांचे अभिकल्प उघड केल्यामुळे त्याचा विकास शीघ्र गतीने झाला. कित्येक कंपन्यांनी वैयक्तिक संगणकाचे हार्डवेअर (संगणकीय कार्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या भौतिक वस्तू) व सॉफ्टवेअर (संगणकावर विविध उपयोजने चालविण्यासाठी लागणाऱ्या कार्यक्रमांचे संच) विकसित केल्यामुळे त्यांच्या क्षमतेमध्ये  सतत भर पडत गेली आणि हे संगणक सामान्य जनतेला उपलब्ध  होऊन विविध उपयोजनांसाठी वापरले गेले.

संगणकांच्या पिढ्या : इलेक्ट्रॉनीय संगणकांची प्रगती ⇨ इलेक्ट्रॉनिकीच्या विकासानुसार झाली. संगणकांचे इलेक्ट्रॉनीय हार्डवेअर घटक, तार्किक संघटन आणि सॉफ्टवेअर किंवा कार्यक्रमण तंत्रे यांनुसार ऐतिहासिक वर्गीकरण केले जाते व यातील गटाला संगणकांची पिढी असे म्हणतात. अशाप्रकारे संगणकांच्या प्रगतीमधील प्रत्येक महत्त्वाचा क्रांतिकारक टप्पा पिढीने दर्शविला जातो. अधिकाधिक सूक्ष्म इलेक्ट्रॉनीय भाग बनविणे शक्य होत गेल्याने लागोपाठच्या या प्रत्येक टप्प्याच्या कालावधीत संगणकाची क्षमता व कार्यक्षमता मोठया प्रमाणात वाढली आणि त्याचे आकारमान व किंमत यांत मोठी घट झाली. असे असले, तरी आदान, साठवण (स्मृती) नियंत्रण, संस्करण (प्रक्रियण) व प्रदान या संगणकातील मूलभूत कार्याचे म्हणजे संगणक तंत्रविद्येचे मूलभूत स्वरूप न बदलता तसेच राहिले.

पहिली  पिढी : विसाव्या शतकारंभी निर्वात नलिका या ⇨ इलेक्ट्रॉनीय प्रयुक्तीचा शोध लागला. तिच्यामुळे संगणकाच्या प्रगतीत पहिली क्रांती होऊन पहिल्या पिढीचे संगणक तयार झाले. त्याच्यात हलणारे यांत्रिक भाग नव्हते. निर्वात नलिका यांत्रिक प्रयुक्तीपेक्षा बरीच वेगवान, अधिक विश्वसनीय व दीर्घ आयुष्य असणारी असल्याने ती संगणकाच्या दृष्टीने आदर्श प्रयुक्ती ठरली. आयोवा स्टेट युनिव्हर्सिटीतील ॲटनसॉफ – बेरी कॉम्प्युटर (एबीसी) हा निर्वात नलिकांवर आधारित पहिला संगणक असून हा आय्. बी. एम्.  चा हार्व्हर्ड मार्क – १ या संगणकाबरोबर तयार झाला (१९४४). पहिल्या पिढीतील संगणक आकारमानाने मोठे होते. एनिॲक, युनिव्हॅक I व अधिक स्मृती असलेला युनिव्हॅक II(युनिव्हर्सल ऑटोमॅटिक कॉम्प्युटर) हे पहिल्या पिढीतील संगणक होत.

दुसरी पिढी : १९४७ साली ट्रँझिस्टर [⟶ट्रँझिस्टर तंत्रविदया] ही अर्धसंवाहक इलेक्ट्रॉनीय प्रयुक्ती बेल टेलिफोन लॅबोरेटरीत विकसित झाली. दहा वर्षांहून अधिक काळ तिचा विकास झाल्यावर ती संगणकात निर्वात नलिकांऐवजी वापरण्यात येऊ लागली. ट्रँझिस्टर वापरणारे संगणक १९५९ साली व्यापारी तत्त्वावर उपलब्ध झाले. त्यावर्षी पहिले ⇨ संकलित मंडल (इंटिगेटेड सर्किट आयसी) विकसित झाल्याने ट्रँझिस्टर चिपेवर रोधक, धारित्र यांसारखे अधिकाधिक घटक बसविता येऊ लागले. ट्रँझिस्टर निर्वात नलिकेपेक्षा आकारमानाने खूपच लहान आणि अधिक विश्वसनीय असून त्यासाठी वीजही खूप कमी लागते. यामुळे पहिल्या पिढीच्या संगणकांच्या मानाने दुसऱ्या पिढीचे संगणक बरेच लहान झाले आणि त्यांचा विविध प्रकारे वापर करणेही शक्य झाले. परंतु कार्य करण्याचा त्यांचा वेग निर्वात नलिकेशी तुल्य होता. त्यानंतर निर्वात नलिकांऐवजी ट्रँझिस्टर नियंत्रण, अंकगणितीय व तार्किक मंडलात वापरले गेले. या संगणकांतील सुधारित चुंबकीय गाभा स्मृतींमुळे ते अधिक कार्यक्षम, वेगवान व लहान झाले. दुसऱ्या पिढीचे संगणक जवळजवळ पंधरा वर्षे वापरात होते. 


तिसरी पिढी : संकलित मंडल या घन अवस्था प्रयुक्तीमुळे लहान सिलिकॉन चिपेवर शेकडो ट्रँझिस्टर, द्विप्रस्थ, रोधक असे घटक बसविता येऊ लागले. १९६८ – ८० दरम्यान एका चिपेवर बसविण्यात येणाऱ्या घटकांची संख्या दरवर्षी दुप्पट होत गेली. यांतूनच संगणकांची तिसरी पिढी पुढे आली. यामध्ये सूक्ष्म संगणक व मेन फ्रेम (मोठया आकारमानाचे) असे दोन्ही प्रकारचे संगणक येतात. आय्. बी. एम्. सिस्टिम / ३६० हे मेन फ्रेम संगणकाचे उत्तम उदाहरण आहे. संकलित मंडलांमुळे हे संगणक अतिशय शक्तिशाली झाले. यांतील संकलित मंडले अधिक लहान असल्याने त्यांचे आकारमान अधिक लहान झाले. मोठया प्रमाणावरील संकलन (लार्ज स्केल इंटिगेशन एल्. एस्. आय्.) यानंतरच्या प्रगतीमुळे एका संकलित मंडलावर हजारो ट्रँझिस्टर व त्याच्याशी निगडित घटक बसविणे शक्य झाले. अशा सूक्ष्म मंडलामुळे सूक्ष्मप्रक्रियक (मायक्रोप्रोसेसर किंवा चिपेवरील संगणक) तयार झाला. सूक्ष्मप्रक्रियकात केंद्रीय प्रक्रियक अंकगणितीय, नियंत्रण व तार्किक ही सर्व मंडले येतात. यामुळे दूरचित्रवाणी संचाएवढे वा डेस्कवर ठेवता येण्याजोगे वैयक्तिक संगणक व बुद्घिमान दूरस्थ अग्र (इंटेलिजंट रिमोट टर्मिनल) बनविणे शक्य झाले. साठवण स्मृतीसाठी चुंबकीय स्मृतीच्या जागी अर्धसंवाहक स्मृतींचा वापर वाढत्या वेगाने सुरू झाला. एल्. एस्. आय्. मधून अनियत संदर्भ स्मृती (रँडम ॲक्सेस मेमरी आर्. ए. एम् रॅम) आली. अशाप्रकारे सूक्ष्म प्रक्रियक व रॅम यांच्यामुळे संगणकांत क्रांती घडून त्यांची तिसरी पिढी पुढे आली.

 

चौथी व भावी पिढ्या : इंटेल ४००४(१९७१) हा चौथ्या पिढीचा संगणक मानतात. यावेळी केंद्रीय प्रक्रियक प्रथमच एका चिपेवर तयार करण्यात आला. त्याचे वजन काही औंस (१औंस = २८.३ ग्रॅम) असून त्याला काही वॉट वीज पुरते. इंटेल ८०८६ (१९७८) या सूक्ष्मप्रक्रियकाच्या ३२ चौ. मिमी. क्षेत्रफळाच्या चिपेवर २९ हजार घटक होते यानंतरच्या मोटोरोला एम्. सी. ६८,००० या सूक्ष्मप्रक्रियकात प्रत्येक चिपेवर ६८,००० तर १९८२ सालच्या ह्यूलेट पॅकार्ड या ३२ –बिट सूक्ष्म प्रक्रियकात किंचित मोठया चिपेवर ४,५०,००० घटक होते. अशारीतीने एल्. एस्. आय्. वव्ही. एल्. एस्. आय्. (व्हेरी लार्ज स्केल इंटिग्रेशन) यांवर आधारलेले अधिक लहान घटक वापरल्याने संगणकाचे आकारमान अधिक लहान झाले. चौथ्या पिढीचे संगणक तिसऱ्या पिढीच्या संगणकांहून विशेष वेगळे वाटत नाहीत. मात्र व्ही. एल्. एस्. आय्. हे त्यांचे वैशिष्ट्य आहे. यामुळे स्वस्त झालेले हे साधे संगणक घराघरांत व शाळांत वापरात आले. नंतर संगणक एकमेकांना जोडून स्थानिक व आंतरराष्ट्रीय संगणक जालक उभारण्याची प्रणाली प्रत्यक्षात आली. अशा रीतीने सर्व समाज घटकांपर्यंत संगणक जाऊन पोहोचले. यामुळे आर्थिक, बौद्घिक व गैरेव्यवहार झटपट होऊ लागले.

संगणक तंत्रज्ञानाच्या विकासाच्या प्रत्येक महत्त्वाच्या टप्प्यावर संगणक पिढी  बदलल्याचे मानले जाते. परंतु या पिढ्यांमधील सीमारेषा नेमक्या व स्पष्ट नाहीत. चौथ्या पिढीमध्ये सुरू झालेला सूक्ष्मसंगणकाचा वापर अजून प्रगतिपथावर आहे. त्यामुळे पाचवी पिढी समांतर संगणन व संश्लेषित बुद्घिमत्ता या तंत्रविदया वापरणाऱ्या संगणकांची असल्याचे मानले जाते. संश्लेषित बुद्घिमत्ता असलेले संगणक माणसाप्रमाणे विचार करू शकतील व अनुभवातून ते आपल्या कार्यात सुधारणा घडवून आणतील. अशी क्षमता असलेले समांतर संस्करण करणारे संगणक आता अस्तित्वात आहेत. व्ही. एल्. एस्. आय्., समांतर संगणन, बहुसूत्री कार्यक्रमण अशा तंत्रविदयांच्या वापराने आणि सॉफ्टवेअरमधील मोठया सुधारणा व ज्ञानाधिष्ठित प्रणाली यांच्यामुळे संश्लेषित बुद्घिमत्तायुक्त संगणकाच्या विकासाचा मार्ग प्रशस्त होत आहे. अनुपम – अमेय, परमपद्म इ. भारतातील समांतर महासंगणकांमध्ये सेकंदाला काही हजार अब्ज इतक्या संगणन कृती करण्याची क्षमता असल्याने ते पाचव्या पिढीचे संगणक होत.

 

सदृश (ॲनॅलॉग) संगणक  : अनेक नैसर्गिक प्रचल अंकीय नसून अखंड असतात उदा., हवेचे तापमान. अशा प्रचलांशी संबंधित समस्या संगणकांच्या साहाय्याने सोडविण्यासाठी  प्रथम त्यांचे रूपांतर विद्युत्‌ दाब किंवा विद्युत्‌ प्रवाह यांच्या सदृश प्रचलांमध्ये केले जाते. १९६० – ७० या दशकात अशा समस्या सोडविण्यासाठी इलेक्ट्रॉनीय सदृश संगणकांचा उपयोग केला गेला. हे संगणक अखंड विद्युत्‌ प्रचलांच्या स्वरूपात आदान प्राप्त करतात आणि त्यांच्यावर पूर्वनियोजित प्रकारे संस्करण करून अखंड मूल्य असलेले विद्युत्‌ प्रचल प्रदान करतात. त्यांचे प्रदान एखादया दर्शकावर साकार केले जाते किंवा दुसऱ्या  एखादया उपकरणाला जोडले जाऊन विशिष्ट कृतीला कारणीभूत होते.

जुन्या काळातील  सदृश संगणक हे दंतचक्रे , तरफा इत्यादींनी युक्त असलेले यांत्रिक संगणक होते. परंतु विद्युत् ऊर्जेचे मापन करणारा मीटर (मापक) हा एक विद्युत्‌ यांत्रिकीवर आधारित सदृश संगणक आहे. मीटरला आदान म्हणून विद्युत्‌ प्रवाह व विद्युत्‌ दाब मिळतात. त्यावर प्रक्रिया करून तो एखादया कालखंडातील विद्यत् ऊर्जेचे वॉट – तास एककांमध्ये गणन करतो. विसाव्या शतकाच्या उत्तरार्धात उदय पावलेले इलेक्ट्रॉनीय सदृश संगणक गणितक्रिया वर्धक (विवर्धक) या इलेक्ट्रॉनीय घटकांभोवती बांधलेले असतात. हे घटक संकलित मंडलांच्या स्वरूपात असतात. त्यांना विशिष्ट प्रकारे बाह्य इलेक्ट्रॉनीय घटक जोडून विशिष्ट गणितीय कृती करणारा घटक बनविता येतो. जोडणी केबल व जोडणी फलक यांच्या साहाय्याने गणितक्रिया वर्धकांची विविध प्रकारे आपसात जोडणी करून त्यांच्या विविध गणिती प्रमेये सोडविणाऱ्या रचना बनविता येतात. अशा रचना असलेले वर्धक बेरीज, व जाबाकी, अवकलन, समाकलन अशा अनेक कृती करू शकतात तसेच अवकल समीकरणेही सोडवू शकतात. या लवचिकतेमुळे अनेक अभियांत्रिकी व वैज्ञानिक समस्या सोडविण्यासाठी सदृश संगणकांचा उपयोग केला गेला आहे. प्रक्रिया नियंत्रक प्रणालींमध्येही यांचा वापर केला गेला आहे. या प्रणालींमध्ये ऊर्जा परिवर्तकाकडून (एखादया भौतिक प्रचलाचे रूपांतर विद्युत दाब किंवा विद्युत्‌ प्रवाह यांच्या सदृश प्रचलामध्ये करणारे घटक) मिळणाऱ्या आदानावर प्रक्रिया होऊन संगणकाकडून मिळणारे प्रदान दर्शक प्रणालींवर उमटते किंवा त्याने एखादी प्रयुक्ती किंवा सूचनाघंटी सक्रिय करता येते. 


अंकीय संगणक : अंकीय संगणकांमध्ये झालेल्या प्रगतीमुळे आजकाल सदृश संगणकांचा वापर अत्यल्प झाला आहे. पूर्वी सदृश संगणकांव्दारे केली जाणारी बहुतेक कार्ये आता अंकीय संगणकाव्दारे केली जातात. केवळ आदान करताना सदृश – ते –अंकीय परिवर्तन आणि शेवटी प्रदान करताना अंकीय – ते – सदृश परिवर्तन करून मधले सर्व संस्करण अंकीय स्वरूपात केले जाते. काही विशिष्ट उपयोजनांमध्ये अंकीय व सदृश घटकांचे मिश्रण असलेले संकरित संगणक वापरात आहेत. [ ⟶ सदृश – ते –अंकीय परिवर्तन ].

अंतर्गत रचना : अंकीय संगणकांचे प्रमुख प्रक्रियक घटक काही थोड्या संकलित मंडलांमध्ये सामावलेले असतात. गणितीय व तार्किक कृती करणारे हे घटक मिळून संगणकाचा केंद्रीय प्रक्रियक बनतो. दोन पूर्णांकांची बेरीज करण्यासारख्या मूलभूत कृती प्रती सेकंद अब्जावधी वेळा करणे आता तंत्रज्ञानातील प्रगतीमुळे शक्य झाले आहे. केंद्रीय प्रक्रियकाखेरीज संगणकामध्ये कार्यक्रम व माहिती स्मरणात ठेवणारी स्मृति प्रणाली, आदान – प्रदान उपकरणांना नियंत्रित करणाऱ्या  प्रणाली व बाह्य जगताशी संदेशवहन करू शकणाऱ्या इलेक्ट्रॉनीय प्रणाली अंतर्भूत असतात. कळफलक, व्हिडिओदर्शक अग्र, मुद्रक अशी विविध आदान – प्रदान उपकरणे, तसेच स्मृतिकोश प्रणाली संगणकाला जोडता येतात. 

आ. १ संगणकाची अंतर्गत रचना

बस योजनेव्दारे या सर्व प्रणाली आपसात जोडलेल्या असतात.बस योजनेमध्ये विद्युत्‌ संदेश वाहून नेणाऱ्या तारांच्या एका समूहाला सर्व प्रणाली जोडलेल्या असतात. एका वेळी एक प्रणाली संदेश प्रक्षेपित करू शकते. ते इतर सर्व प्रणाली पर्यंत पोहोचतात. ज्या प्रणालीला उद्देशून संदेश पाठविलेला असतो तीच केवळ तो संदेश ग्रहण करते. आ. १ मध्ये संगणकाची मूलभूत रचना दर्शविली आहे. ही रचना फोन नॉयमान मशिनची सुधारित आवृत्ती आहे. अंकगणितीय, तार्किक इ. मूलभूत क्रिया करणारा यंत्र भाषेतील एक आदेश – संच प्रत्येक संगणकाशी निगडित असतो. एखादी समस्या सोडविण्याच्या उद्देशाने एकापुढे एक मांडलेल्या आदेशांचा योग्यक्रम म्हणजे  संगणकाच्या यंत्रभाषेतील कार्यक्रम होय. आदेश – संचात पुढील प्रकारचे आदेश समाविष्ट असतात : (१) माहितीवर संस्करण करणारे आदेश उदा., बेरीज, वजाबाकी, बूलियन कृती इत्यादी. (२) स्मृतीमध्ये वाचन – लेखनाशी संबंधित आदेश. (३) संगणकाला जोडलेल्या उपकरणांशी संदेशवहन करणारे आदेश. (४) कार्यक्रम नियंत्रक आदेश. कार्यक्रम चालविताना संगणक त्यातील आदेश एका क्रमाने कृतीत आणतो परंतु त्या ओघात कार्यक्रम नियंत्रक आदेश एखादी विशिष्ट चाचणी घेतात आणि तिच्या निष्पत्तीनुसार अनेक शाखांपैकी एकीची निवड करून त्यामार्गाने कार्यक्रमाची पुढील वाटचाल करवितात. ही क्रिया म्हणजेच सशर्त शाखाक्रमण होय.

केंद्रीय प्रक्रियकाच्या नियंत्रकात आदेशांचे विसंकेतीकरण करून त्याप्रमाणे कृती करणारी मंडले असतात. तसेच या आदेशांचे फलित तात्पुरते स्मरणात ठेवण्यासाठी अनेक नोंदक असतात. त्यातील संचायक हा नोंदक अंकगणितीय क्रियांमध्ये भूमिका बजावतो, तर कार्यक्रम गणक हा नोंदक कार्यक्रमातील पुढील आदेश असलेल्या स्मृतीमधील स्थानाचा पत्ता दर्शवितो. कार्यक्रम संगणकाच्या मुख्य स्मृतीमध्ये भरलेला असतो. ज्यावर संस्करण करायचे ती माहिती व संस्कारित माहिती स्मृतीमध्येच भरलेली असते. स्मृतीमधून माहिती वाचण्यासाठी संगणकीय शब्द हे मूलभूत एकक वापरले जाते. एक शब्द १६, ३२, ६४ अशा द्विमान अंकांचा बनलेला असून विशिष्ट संगणकासाठी त्याची लांबी ठरलेली असते. केंद्रीय प्रक्रियक स्मृतीबरोबर माहितीची देवघेव संगणकीय शब्दाच्या एककांमध्ये करतो. मुख्य स्मृती ही अनियत संदर्भ (रँडम ॲक्सेस) घेण्याची सुविधा देते. त्या स्मृतीतील कोणताही शब्द सारख्याच सुलभतेने त्यात लिहिता किंवा त्यातून वाचता येतो. केंद्रीय प्रक्रियकाची अंतर्गत रचना आ. २ मध्ये दाखविली आहे.

स्मृतीमधील कार्यक्रम एका वेळी एक शब्द अशा रीतीने केंद्रीय प्रक्रियकामध्ये क्रमाने वाचला जातो. त्याच वेळी कार्यक्रम गणकामध्ये वाढ होऊन तो कार्यक्रमातील पुढील आदेशाकडे निर्देश करतो. त्यानंतर वाचलेल्या आदेशाचे विसंकेतीकरण होऊन त्याची कार्यवाही करण्यासाठी आवश्यक असल्यास स्मृतीमधील इष्ट माहिती वाचली जाते. अनेक आदेशांची कार्यवाही अंकगणितीय व तार्किक एककात होते. कार्यवाही झाल्यावर तिचे फलित नोंदकांमध्ये किंवा स्मृतीमध्ये लिहिले जाते. त्यानंतर पुढील आदेश वाचला जातो. अशा रीतीने केंद्रीय प्रक्रियक व मुख्य स्मृती यांमध्ये आदेश व माहिती सतत प्रवाहित होतात. या दोहोंमध्ये उच्च गतीने शब्दांची देवघेव करू शकणारी मंडले असतात. त्यामुळे आधुनिक संगणकामध्ये प्रतिसेकंद अनेक अब्ज शब्दांची देवघेव करण्याची क्षमता असते.

आ. २. केंद्रीय प्रक्रियकाची अंतर्गत रचना

संगणकामध्ये आदान – प्रदान उपकरणांना जोडणारी व त्यांचे नियंत्रण करणारी मंडले असतात. कळफलक, दर्शक अग्र, मुद्रक अशा उपकरणांव्दारे संगणक दुसऱ्या प्रणालींबरोबर किंवा मानवाबरोबर माहितीची देवाण – घेवाण करतो. बहुधा सर्व संगणकांमध्ये व्यापक प्रमाणावर माहिती साठविण्यासाठी स्मृतिकोशाची सोय असते. चुंबकीय तबकड्या, चुंबकीय फिती व प्रकाशीय तबकड्या अशा अनेक माध्यमांवरही माहिती साठविली जाते.

कोणत्याही क्लिष्ट संगणकीय समस्येचे किंवा प्रमेयाचे विघटन करून तिचे छोट्या सुगम आदेशांच्या क्रमवार मांडणीमध्ये रूपांतर करता येते. उदा., गुणाकार हा पुनरावर्तित बेरजांच्या मार्गाने करता येतो. याप्रमाणे संगणकीय कार्य करणारा कोणताही कार्यक्रम बनवून त्याला संगणकावर कार्यान्वित करता येते. असे कार्यक्रम आदान उपकरणांव्दारे स्मृतींमध्ये भरले जातात. त्यातील क्रमानुसार आदेशांची कार्यवाही करून मध्यम किंवा अंतिम फलित स्मृतींमध्ये किंवा प्रदान उपकरणांकडे पाठविले जातात. सर्व संगणकांचे मूलभूत कार्य या प्रकारे चालते.


संक्षिप्त आदेश – संच संगणक : (रिड्यूस्ड इन्स्ट्रक्शन सेट कॉम्प्युटर रिस्क). संगणकाची गती, उपयुक्तता आणि कार्यमान वाढविण्याच्या उद्देशाने त्याच्या मूलभूत तंत्रांमध्ये कालौघात अनेकप्रकारची अभिवृद्धी करण्यात आलेली आहे. अशी एक अभिवृद्धी म्हणजे संक्षिप्त आदेश – संच संगणक. पूर्ण आदेश – संच असलेल्या संगणकांच्या आदेश – संचामधील आदेशांची संख्या २००, ३०० याप्रमाणात असते. या आदेशांच्या वापरासंबंधी केलेल्या अभ्यासान्ती असे आढळून आले आहे की, यातील सु. २० -२५ % आदेश मोठया वारंवारतेने वापरले जातात व इतरांचा वापर अत्यल्प असतो. या निरीक्षणाचा आधार घेऊन संक्षिप्त आदेश – संच असलेल्या संगणकांचा विकास करण्यात आला. यात केवळ ५० – ६० सुलभ आदेश असून इतर आदेशांचे कार्य या उपलब्ध आदेशांचा वापर करून केले जाते. यामुळे केंद्रीय प्रक्रियकाची बांधणी साधी झाल्याने त्याच्या गतीमध्ये मोठी वाढ होऊ शकते. अशा संगणकांमध्ये नोंदकांची संख्या जास्त असून त्यांचा कार्यक्षम वापर करण्याची दक्षता यंत्रभाषेतील कार्यक्रमांमध्ये घेतली जाते. यांच्या संदर्भात संपूर्ण आदेश – संच असलेल्या संगणकांना जटिल आदेश – संच संगणक (कॉम्प्लेक्स इन्स्ट्रक्शन सेट कॉम्प्युटर सिस्क) असे संबोधले जाते.

कालस्पंद : (क्लॉक). संगणकाच्या प्रक्रियकाला संलग्न असे एक कालस्पंद निर्माण करणारे मंडल असते व प्रक्रियकाच्या सर्व कृतींचा या कालस्पंदाशी समकालीनत्व वा कालान्वय (सिंक्रोनिझम) साधलेला असतो. आधुनिक संगणकांत दर सेकंदाला कालस्पंदांची तीन अब्जांहून अधिक आवर्तने निर्माण करणारी मंडले असतात. संगणकाच्या यंत्रभाषेतील आदेशांनुसार कृती करण्यामध्ये तो आदेश स्मृतीमधून आणणे, त्याचे विसंकेतीकरण करणे, आवश्यकते ऑपेरंड (ज्यावर गणन क्रिया करावयाची ती संख्या) स्मृतीतून आणणे, आदेशानुसार त्याच्यावर गणन क्रिया करणे व त्याचे फलित स्मृतीत संग्रहित करणे अशा अनेक क्रिया समाविष्ट असतात. एका आदेशाची कारवाई करण्यामध्ये कालस्पंदांची एक किंवा अधिक आवर्तने खर्ची पडतात. यांतील काही आवर्तनांमध्ये संगणक माहितीच्या देवाण – घेवाणीसाठी प्रणाली बसचा उपयोग करतो, तर काही आवर्तनांमध्ये प्रक्रियकामधील केवळ अंतर्गत क्रिया पार पाडल्या जातात. संगणकाची कार्य करण्याची गती कालस्पंदाच्या गतीवरही अवलंबून असते. कालस्पंदाची गती कमी – जास्त केल्याने आदेशांची कार्यवाही करण्याची व परिणामत: कार्यक्रम चालविण्याची गती कमी – जास्त होते. व्यवहारात ही गती त्याच्या कमाल मर्यादेच्या जवळपास ठेवली जाते.

संख्यालेखन पद्धती : दशमान पद्धतीमध्ये अंकांसाठी ० ते ९ अशी दहा चिन्हे असतात. तो अंक संख्येत ज्या स्थानी असतो त्या प्रमाणे त्याचे मूल्य एकम्‌ स्थानी १००, दशम्‌ स्थानी १०१ अशा प्रमाणात बदलते. संगणकात वापरल्या जाणाऱ्या द्विमान पद्धतीमध्ये ० आणि १ ही दोनच चिन्हे असून संख्यांचा आधारांक (बेस) २ असल्याने स्थानमूल्य उजवीकडून डावीकडे २०, २१, २२, २३ असे २ च्या घातांच्या प्रमाणात वाढत जाते. उदा., १११ ० ११ या द्विमान संख्येचे मूल्य १x२५ + १ x २४ + १ x २३ + ० x २२ + १ x २१  + १ x २० इतके म्हणजेच दशमान पद्धतीमध्ये ५९ इतके असते. संगणकातील द्विमान संख्या अनेकदा सोयीसाठी आधारांक ८ असलेल्या अष्टमान (ऑक्टल) पद्धतीत किंवा आधारांक १६ असलेल्या षोडशमान (हेक्झाडेसिमल) पद्धतीत सांगितल्या जातात. अष्टमान पद्धतीत ० ते ७ या चिन्हांच्या साहाय्याने ती संख्या लिहिली जाते. षोडशमान पद्धतीमध्ये ० ते ९ आणि A, B, C, D, E, F अशी सोळा चिन्हे वापरली जातात. यांखेरीज द्विमान पद्धतीने संकेतन केलेल्या दशमान संख्याही (बाइनरी कोडेड डेसिमल नंबर) कधीकधी वापरल्या जातात. या पद्धतीत दशमान संख्येतील एकएक अंक घेऊन तो स्वतंत्रपणे द्विमान पद्धतीत लिहिला जातो. मानवी आकलनासाठी ही पद्घत सोयीची वाटली, तरी संगणन क्रियेच्या दृष्टीने काहीशी क्लिष्ट आहे. या सर्व संख्या लेखन पद्धतींचे कोष्टकात सोदाहरण स्पष्टीकरण दिले आहे.

संगणकातील संख्यालेखन पद्धतींचे स्पष्टीकरण

दशमान

संख्या

द्विमान

संख्या

अष्टमान

संख्या

षोडशमान

संख्या

द्विमान संकेतन केलेली

दशमान संख्या

००

०१

०२

०३

०४

०५

०६

०७

०८

०९

१०

११

१२

१३

१४

१५

५९

००००

०००१

००१०

००११

०१००

०१०१

०११०

०१११

१०००

१००१

१०१०

१०११

११००

११०१

१११०

११११

१११०११

००

०१

०२

०३

०४

०५

०६

०७

१०

११

१२

१३

१४

१५

१६

१७

७३

००

०१

०२

०३

०४

०५

०६

०७

०८

०९

०A

०B

०C

०D

०E

०F

३B

००००००००

०००००००१

००००००१०

००००००११

०००००१००

०००००१०१

०००००११०

०००००१११

००००१०००

००००१००१

०००१००००

०००१०००१

०००१००१०

०००१००११

०००१०१००

०००१०१०१

०१०११००१

माहितीचे प्रतिरूपण : माहितीचे प्रतिरूपण : संगणकात विविध प्रकारच्या माहितीवर संस्करण करता येते. वाच्य मजकूर, संख्यात्मक माहिती, स्थिरचित्र, चलचित्र, ध्वनी, नियंत्रक माहिती अशा अनेक प्रकारच्या माहितीचे प्रतिरूपण करताना संगणकात द्विमान संख्या पद्धती वापरली जाते. बहुश: सर्व माहितीचे प्रतिरूपण वर्णमाला, संख्यांक आणि नियंत्रक माहिती असे तीन प्रकारचे संकेत वापरून करता येते. यांपैकी नियंत्रक माहितीची मांडणी त्या त्या उपयोजनासाठी विशिष्ट रीतीने ठरविली जाते. वर्णमालेतील संकेत ठरविण्यासाठी आंतरराष्ट्रीय मानके वापरली जातात. इंग्रजी वर्णमालेसाठी ॲस्की (अमेरिकन स्टँडर्ड कोड फॉर इन्फॉर्मेशन इंटरचेंज) हे मानक वापरले जाते. यामध्ये सर्व मूळाक्षरे शून्य ते दहा अंकचिन्हे #, * अशी काही विशेष चिन्हे विरामचिन्हे अशा चिन्हांचे प्रतिरूपण आठ द्विमान अंकांच्या प्रत्येकी एका अष्टकाने केले जाते. पुढे ॲस्कीमधील काही संकेतांची द्विमान अष्टके उदाहरणार्थ दिली आहेत.

A  ०११००००१    B ०११०००१०    1 ००११०००१

9   ००१११००१      रिकामी जागा   ००१०००००

भारतीय भाषांच्या वर्णमालांचे प्रतिरूपण करण्यासाठी इस्की (इंडियन स्टँडर्ड कोड फॉर इन्फॉर्मेशन इंटरचेंज) हे ब्राह्मी लिपीवरून तयार केलेले ब्यूरो ऑफ इंडियन स्टँडर्ड्स या संस्थेचे मान्यताप्राप्त संकेत उपलब्ध आहेत. युनिकोड कॉन्सॉर्टियम या आंतरराष्ट्रीय संस्थेने कोणत्याही भाषेसाठी वापरता येतील असे युनिकोड संकेत बनविले आहेत.


संख्यांचे प्रतिरूपण करताना पूर्णांक व अपूर्णांक या दोन्ही संख्या वापरण्याची सोय असते. पूर्णांक संख्या सरळ द्विमान पद्धतीमध्ये प्रतिरूपित केल्या जातात. उदा., यासाठी ३२ द्विमान अंक ठेवलेले असल्यास ± २१४७४८३६४८ या मर्यादेतील कोणतीही संख्या प्रतिरूपित करता येते. अपूर्णांकासाठी अचल बिंदू व चल बिंदू या दोन पद्धतींचे संकेत वापरले जातात. अचल बिंदू पद्धतीमध्ये अपूर्णांकामधील अंश चिन्हाआधी व अंश चिन्हानंतर येणाऱ्या अंकांची संख्या निश्चित असते. त्यामुळे अंश चिन्हाची जागा स्पष्टपणे निर्दिष्ट करण्याची गरज नसते. चल बिंदू पद्धतीमध्ये अंश चिन्हाचे स्थान अनिश्चित असून ते घातांकाच्या साहाय्याने निर्दिष्ट केले जाते. या पद्धतीमध्ये संख्या ± २घा  x अ अशा प्रकारे मांडली जाते, ज्यामध्ये ‘ घा ’ हा घातांक असून ‘ अ ’ हा अपूर्णांश आहे.

पूर्वी निरनिराळ्या संगणकांमध्ये चल बिंदू पद्धतीचे प्रतिरूपण निरनिराळ्या प्रकाराने केले जात असे. अलीकडे इन्स्टिट्यूट ऑफ इलेक्ट्रॉनिक अँड इलेक्ट्रिकल एंजिनियर्स या संस्थेचे मानक प्रतिरूपण वापरण्याची व्यवस्था सर्व संगणकांमध्ये असते. मानक पद्धतीने संख्यांची मांडणी केल्यामुळे संगणक कार्यक्रम सुवाह्य होऊन अनेक संगणकांवर चालविता येतात. या मानक प्रतिरूपणात ऱ्हस्व आणि दीर्घ अशा दोन मांडण्या उपलब्ध असून संख्यांची पुढील तीन घटकांत विभागणी केली जाते : (१) उणे अधिक चिन्ह : यामुळे धन आणि ऋण या दोन्ही प्रकारच्या संख्या प्रतिरूपित करता येतात. यासाठी एक द्विमान अंक राखलेला असतो. (२) घातांक : हा धन किंवा ऋण पूर्णांक असतो. यासाठी ऱ्हस्व मांडणीमध्ये ८ तर दीर्घ मांडणीमध्ये ११ द्विमान अंक राखलेले असतात. घातांकाचा आधारांक २ असतो. प्रतिरूपित करता येतील अशा संख्यांची मर्यादा घातांकाने निश्चित होते. (३) अपूर्णांश : यासाठी ऱ्हस्व मांडणीमध्ये २३ स्पष्ट आणि एक सूचित द्विमान अंक तर दीर्घ मांडणीमध्ये ५२ स्पष्ट आणि एक सूचित द्विमान अंक असतात. अपूर्णांशाचा आधारांक २ असतो. सूचित अंकाचे मूल्य नेहमी १ असते. प्रतिरूपित करता येतील अशा संख्यांची अचूकता अपूर्णांशाने निश्चित होते.

जी संख्या प्रतिरूपित करावयाची आहे तिचा घातांक अशा रीतीने कमी – जास्त करण्यात येतो की, त्याच्या अपूर्णांशाचे मूल्य ०.५ आणि १ या दशमान संख्यांच्या मधे येईल. अशा अपूर्णांशाच्या सर्वोच्च स्थानाचा द्विमान अंक नेहमी १ असतो. त्यामुळे तो प्रत्यक्ष मांडला न जाता सूचित अंक म्हणून समजला जातो. या क्रियेने संख्यांचे सामान्यीकरण होते. ऱ्हस्व मांडणीमध्ये घातांक मांडताना तो धन स्वरूपात लिहिता यावा म्हणून त्यात १२७ ही संख्या मिळविली जाते. त्यामुळे मूळ घातांकाची १२६ ते + १२७ ही मर्यादा मांडणी मध्ये + १ ते + २५४ अशी होते. दीर्घ मांडणीत घातांकात १०२३ मिळवून तो – १०२२ ते + १ ०२३ या मर्यादेऐवजी + १ ते + २०४६ या मर्यादेत नेला जातो. वरील पद्धतीने ऱ्हस्व मांडणीत – १.२ x १०३८ ते + ३.४ x १०३८ इतक्या मर्यादेतील संख्यांचे प्रतिरूपण करता येते. दीर्घ मांडणीत हीच मर्यादा – २.२ x १०-३०८ ते + १.८ x १०३०८ इतकी होते. ०, ∞ अशा संख्यांसाठी द्विमान अंकांची विशिष्ट मांडणी वापरली जाते. चल बिंदू मांडणीचे उदाहरण म्हणून ५९ ही संख्या घेऊया. तिचे द्विमान रूपांतर १११०११ असे होते. हीच संख्या ०.१११०११ x १०११० (यातील सर्व अंक द्विमान आहेत हे लक्षात घ्यावे) अशी मांडता येते. अपूर्णांशातील सूचित अंक गाळून व घातांकात १२७ मिळवून ५९ ही संख्या ऱ्हस्व मांडणीत पुढील प्रमाणे मांडली जाते.

0

१0000१0१

११0 ११00 00000000

उणे-अधिक चिन्ह

घातांक

अपूर्णांश

माहिती रचना : (डेटा स्ट्रक्चर). अनेक उपयोजनांमध्ये माहितीच्या विविध रचना वापरण्याची आवश्यकता असते. संख्या, वर्णाक्षर किंवा इतर प्रकारची माहिती हा अशा रचनांचा एक घटक असतो. माहितीच्या रचना करण्यासाठी विविध प्रकारच्या मांडण्या वापरात आहेत. यादी (लिस्ट) ही एक अशी मांडणी असून तिचे विविध प्रकार आहेत. यादीची लांबी बदलती असू शकते. रांग (क्यू) या प्रकारच्या यादीमध्ये माहिती ज्या क्रमाने भरली जाते त्याच क्रमाने वाचली जाते (फर्स्ट इन फर्स्ट आउट) तर थप्पी (स्टॅक) या प्रकारात माहिती भरण्याचा व वाचण्याचा कम उलट असतो (लास्ट इन फर्स्ट आउट). मालिका (लिंक्ड लिस्ट) या रचनेमध्ये प्रत्येक घटकाबरोबर त्याच्या आधीच्या किंवा नंतरच्या किंवा दोन्ही  घटकांशी दुवा जोडणारे निर्देशक (पॉइंटर) दिलेले असतात. यामुळे या यादीमधील कोणत्याही स्थानी माहिती भरता व वाचता येते. तसेच  कोणत्याही स्थानी घटक वाढविता किंवा गाळता येतो. वृक्ष (ट्री) या माहिती रचनेमध्ये मुळाच्या जागी एक घटक असून त्यापासून शाखा  फुटतात व प्रत्येक शाखेच्या टोकाला एक घटक असतो. प्रत्येक घटकातून पुढे उपशाखा फुटतात. अशा रीतीने सर्व घटकांची मिळून वृक्षासमान रचना बनते. माहितीच्या रचना बनविल्यामुळे उपयोजनांमधील माहितीची हाताळणी सुलभतेने करता येते. उदा., शब्दप्रक्रियक सॉफ्टवेअरमध्ये मजकूर संपादनासाठी मालिका रचनेचा उपयोग केल्यास मजकुरात मधेच जास्तीचे शब्द समाविष्ट करणे किंवा काही शब्द गाळणे सुकर होते.

स्मृतीतील अष्टकांचे  क्र मपत्ते : (बाइट ॲड्रेस). बाइट हा काही द्विमान अंकांचा समूह माहितीचे एकक म्हणून वापरला जाऊ लागल्यावर  काही काळानंतर बाइटमधील द्विमान अंकांची संख्या आठवर स्थिरावली   व सर्वमान्य झाली. आधुनिक संगणकाच्या स्मृतीचे आकारमान सांगण्यासाठी असे अष्टक हे एकक वापरले जाते. एक हजार (प्रत्यक्षात १०२४) अष्टकांचे किलोअष्टक (किलोबाइट) व पुढे प्रत्येक हजाराच्या (प्रत्यक्षात १०२४ च्या) पटीत अनुकमे मेगॅअष्टक (मेगॅबाइट), गिगॅअष्टक  (गिगॅबाइट) व टेरॅअष्टक  (टेरॅबाइट) ही एकके वापरली जातात.

संगणकाच्या स्मृतीतील अष्टकांचे स्थान शोधण्यासाठी प्रत्येक अष्टकाला एक क्रमपत्ता दिलेला असतो. हा पत्ता म्हणजे एक द्विमान संख्या असून ती स्मृतीमधील अष्टकाचा क्रमांक सांगते. क्रमपत्त्यांचा पल्ल (रेंज) स्मृतीच्या आकारमानावर अवलंबून असतो. सोयीसाठी क्रमपत्ता षोडश-मान पद्धतीने सांगितला जातो. ०० ते FF या मर्यादेत २५६ अष्टकांचे तर ०००० ते FFFF या मर्यादेत ६५५३६ अष्टकांचे (६४ किलो-अष्टकांचे) पत्ते क्रमपत्त्यांच्या साहाय्याने निर्देशित करता येतात. जसजसे स्मृतीचे आकारमान वाढते तसतसा क्रमपत्त्यांचा पल्लही वाढत जातो. आधुनिक संगणकांमधील स्मृतीचा आकार कित्येक गिगॅअष्टके इतका असू  शकतो.

क्रमपत्ता निर्देश : यंत्रभाषेमधील आदेशांमध्ये मुख्य स्मृतीमधील क्रमपत्ता निर्देशित करण्याच्या विविध पद्धती अवलंबिल्या जातात. प्रत्यक्ष क्रमपत्ता पद्धतीमध्ये आदेशातच अष्टकाचा प्रत्यक्ष क्रमपत्ता दिलेला असतो. अप्रत्यक्ष क्रमपत्ता पद्धतीत प्रत्यक्ष क्रमपत्ता ज्यात भरलेला आहे अशा   अष्टकाचा किंवा नोंदकाचा क्रमपत्ता आदेशात दिला जातो. सूची क्रमपत्ता पद्धतीत आदेशात एक फरकसंख्या दिलेली असते. एका नोंदकामध्ये  आधीच भरलेल्या आधार-क्रमपत्त्यामध्ये ही फरकसंख्या मिळवून प्रत्यक्ष क्रमपत्ता  काढला  जातो. 


रीती (अल्गॉरिदम) आणि संगणक कार्यक्रम : एखादी समस्या किंवा प्रमेय संगणकावर सोडविण्यासाठी प्रथम ती सोडविण्याचे नेमके वर्णन करणारी रीती तयार करणे आवश्यक असते. रीती म्हणजे समस्या सोडविण्याचा क्रमबद्ध गणनविधी देणाऱ्या क्रियांचा एक संच असतो. रीतीचे गुणधर्म पुढीलप्रमाणे असतात : (१) तिची गणनक्रिया सात टप्प्यांची बनलेली असते व तिला एकमेव आरंभस्थान असते. (२) प्रत्येक टप्प्याची नेमकी व्याख्या केलेली असते व त्याची क्रिया सुकर असते. (३) तिला शून्य किंवा अधिक आदान आणि एक किंवा अधिक प्रदान असतात.

आपले नियोजित कार्य पूर्ण करू शकणाऱ्या कोणत्याही संगणकीय कार्यक्रमासाठी प्रथम त्याच्याशी सुसंगत अशी रीती बनवून तीवरून संगणन क्रियेचा ओघ दर्शविणारी कमरूपरेखा बनविली जाते. जीमध्ये रीतीमधील प्रत्येक टप्पा, निर्णयस्थान, शाखा, आवर्तने इ. दर्शविलेली असतात. व्यवहार्य रीती ही संगणकाची गती व स्मृती यांच्या मर्यादेत बसणारी असावी लागते.

संगणकाच्या सर्व क्रियांचे नियंत्रण करण्यासाठी संगणकांच्या यंत्र-भाषेतील आदेश कमान्वित करावे लागतात. संगणकाची यंत्रभाषा मानवी आकलनास क्लिष्ट असल्याने उच्च्स्तरीय भाषेत कार्यक्रम लिहून त्यांचे यंत्रभाषेत भाषांतर करण्याची व्यवस्था केलेली असते. कोणतीही समस्या अथवा प्रमेय सोडविण्याची रीती विकसित करून, तिची संगणकावर कार्यान्वित करता येईल अशा कार्यक्रमाच्या रूपात मांडणी करण्यापर्यंतच्या संपूर्ण प्रक्रियेला कार्यक्रमण असे म्हणतात. असा क्रमबद्घ केलेला यंत्रभाषेतील आदेशांचा संच हा कार्यवाहीयोग्य संगणक कार्यक्रम असतो. रीती व कमरूपरेखा यांपासून सुरूवात करून त्यावरून अंतिमत: संगणकावर कार्यान्वित करता येईल असा यंत्रभाषेतील कार्यक्रम तयार करणे  हे  कार्यक्रमण  प्रक्रियेचे  उद्दिष्ट  असते.

क्लिष्ट असलेल्या यंत्रभाषेतील थेट कार्यक्रमण टाळण्याच्या उद्देशाने प्रत्येक संगणक स्वत:ची एक ॲसेम्ब्ली भाषा (वर्णाक्षरी यंत्रभाषा) उपलब्ध करून देतो. या भाषेतील आदेश अंकांच्याऐवजी अक्षरे वापरून लक्षात ठेवण्यास सोपे बनविलेले असतात व त्यांमध्ये स्मृतीतील क्रम- पत्त्यांनाही नावे देता येतात. ॲसेम्ब्ली भाषेतील प्रत्येक आदेशाचे यंत्रभाषेतील आदेशात एकास एक या प्रमाणात भाषांतर होते. मूळ कार्यक्रमाचे असे भाषांतर करणारे ॲसेम्ब्लर सॉफ्टवेअर सर्वांना उपयोगी पडतील असे कार्यक्रमाचे तयार सुटे भागही उपलब्ध करून देते. ॲसेम्ब्ली भाषा तुलनेने कार्यक्रमणास सुकर असली तरी तिचे आदेश निम्नस्तरीय असल्याने कार्यक्रम विकसित करणाऱ्या व्यक्तीस त्याच्या कार्यक्रमणासाठी  सूक्ष्म  कमरूपरेखा  बनवावी  लागते.  शिवाय  ॲसेम्ब्ली  भाषा संगणकसापेक्ष  असल्याने  संगणक  बदलल्यास  संपूर्ण  कार्यक्रमाचे पुनर्लेखन करावे लागते. यासाठी उच्च्स्तरीय संगणक भाषांचा विकास करण्यात आला. इंग्रजी भाषेशी साधर्म्य असलेल्या या भाषा अधिक सांकेतिक, अधिक अमूर्त व संगणक निरपेक्ष असतात. उच्च्स्तरीय भाषेतील कार्यक्रम संगणकीय तर्कसंगतीपेक्षा उपयोजन तर्कसंगतीस अधिक जवळचे असतात. असे कार्यक्रम विविध संगणकांवर चालवावयाचे असल्यास त्यांमध्ये केवळ काही किरकोळ बदल, तेही जरूर असल्यास करावे लागतात. उच्च्स्तरीय भाषेतील मूळ कार्यक्रमांचे यंत्रभाषेत भाषांतर करणारे संकलक सॉफ्टवेअर प्रत्यक्ष भाषांतराखेरीज वापरकर्त्याला भाषांतरासाठी आवश्यक त्या सर्व सुविधा देणारे पर्यावरण उपलब्ध करून देते व कार्यक्रमामधील  दोषनिरसन करण्यास मदत करते. यंत्रभाषेतील कार्यक्रम स्मृतीमध्ये भरण्याचे काम निधाता सॉफ्टवेअर करते. यंत्रभाषेतील कार्यक्रम कार्यान्वित होताना त्याचा स्मृतीतील नेमका क्रमपत्ता निर्देशित व्हावा लागतो. त्यामुळे स्मृतीमधील कोणत्याही उपलब्ध जागी कार्यक्रम भरायचा झाल्यास तो अशा रीतीने स्थानबदल करून भरला जातो की, ज्यायोगे स्मृतीतील त्याचे क्रमपत्ते अचूकपणे निर्देशित होतील. काही उच्च्स्तरीय भाषांसाठी इंटरप्रीटर (दुभाषी) हे सॉफ्टवेअर वापरले जाते. यात कार्यक्रम कार्यान्वित होत असताना उच्च्स्तरीय भाषेतील आदेशांचे एका वेळी एक या पद्धतीने यंत्रभाषेत भाषांतर केले जाते.

परिचालन प्रणाली : (ऑपरेटिंग सिस्टिम). संगणकाचा उपयोग करून वापरकर्त्यांना त्यांचे कार्यक्रम कृतीत उतरविण्यासाठी एका मध्यस्थ प्रणालीची आवश्यकता असते. पूर्वीचे संगणक केवळ गट (बॅच) पद्धतीने कार्य करीत. या पद्धतीमध्ये वापरकर्त्याने त्यांचा कार्यक्रम कार्यान्वित करण्यासाठी संगणकाकडे सोपविला की, संगणन पूर्ण झाल्यावरच त्याचे परिणाम त्याला मिळत. दरम्यानच्या काळात दोघांमध्ये कोणतीही परस्पर-कृती होत नसे. सुरूवातीच्या काळातील संगणकांमध्ये एका वेळी एकच कार्यक्रम गट पद्धतीने कार्यान्वित होत असे. त्याच्या नियंत्रणासाठी केवळ एक मॉनिटर कार्यक्रम असे जो वापरकर्त्याचा कार्यक्रम स्मृतीमध्ये भरण्याचे  काम करी. त्यासाठी छिद्रित कार्डवाचक किंवा कळफलक वापरले जात. त्यानंतर संगणकाचे नियंत्रण वापरकर्त्याच्या कार्यक्रमाकडे हस्तांतरित होई. तो कार्यक्रम पूर्ण कृतीत उतरविल्यावर संगणकाचे नियंत्रण पुन्हा मॉनिटरकडे परत येई. जसजसे संगणक अधिकाधिक प्रगत व गुंतागुंतीचे होत गेले तसतशा अशा साध्या प्रणाली अपुऱ्या पडत गेल्या व त्यातून संगणकाच्या परिचालन प्रणालींचा उगम झाला. परिचालन प्रणाली म्हणजे अनेक कार्यक्रमांचा असा एक संच असतो जो संगणकाच्या हार्डवेअर आणि सॉफ्टवेअर यांचे नियंत्रण आणि पर्यवेक्षण करतो. संगणकावर उपलब्ध असलेल्या सामग्रीचे सर्व उपयोजनांमध्ये सुयोग्य वाटप करून आणि सर्वांना पुन:पुन्हा करावी लागणारी कार्ये स्वत:कडे घेऊन संगणकाची कार्यक्षमता वाढविण्याचे परिचालन प्रणालीचे उद्दिष्ट असते.

परिचालन प्रणाली वापरकर्त्यासमोर प्रत्यक्ष संगणकाऐवजी वापरास सुकर असलेला एक आभासी संगणक ठेवते. उदा., चुंबकीय तबकडीवरून काही माहिती वाचावयाची असेल, तर प्रत्यक्ष संगणकाला तबकडीचालक (डिस्क ड्राइव्ह) उपकरणातील विद्युत् चलित्र व चुंबकीय शीर्षे नियंत्रित करावी लागतात. परिचालन प्रणाली अभावी प्रत्येक वापरकर्त्याला हे कार्य त्याच्या कार्यक्रमात समाविष्ट करावे लागले असते. तसेच ते उपकरण  बदलले, तर वापरकर्त्याच्या सॉफ्टवेअरमध्येही बदल करावे लागले असते. परिचालन प्रणाली एक अमूर्त असे आभासी तबकडीचालक उपकरण  कल्पून वापरकर्त्याला उपलब्ध करून देते आणि वापरकर्त्याने या आभासी उपकरणाला दिलेल्या आदेशांचे रूपांतर वास्तव उपकरणाला द्यावयाच्या आदेशांमध्ये करते. वापरकर्त्याच्या सॉफ्टवेअरमध्ये आभासी उपकरणाचे नियंत्रण समाविष्ट करावे लागत असल्याने त्याची सुवाह्यता वाढते. 


संगणकाच्या सामग्रीमध्ये केंद्रीय प्रक्रियक, मुख्य स्मृती व स्मृतिकोश, आदान-प्रदान उपकरणे आणि विविध सेवा प्रदान करणाऱ्या उपयोजनांचे सॉफ्टवेअर या घटकांचा समावेश होतो. या सामग्रीचे सर्व सक्रिय कार्य-क्रमांमध्ये कार्यक्षम व न्याय्य पद्धतीने वाटप करण्याचे कार्य परिचालन प्रणाली करते. या प्रणालीचे कवच (शेल) व गाभा (कोअर) असे दोन घटक असतात. कवच हे वापरकर्ता व गाभा यांच्यातील मध्यस्थ असून त्या दोघांतील कार्यक्षम संदेशवहनाची तरतूद करणे हे त्याचे महत्त्वाचे कार्य आहे. गाभ्याशी संवाद साधण्यासाठी कवच वापरकर्त्याला एक इंटरफेस (आदान-प्रदान करण्याची सुविधा देणारी मध्यस्थ प्रणाली) उपलब्ध  करून देते. हा इंटरफेस अक्षराधारित (टेक्स्ट बेस्ड) किंवा आलेखाधारित (गाफ्रिकल) असतो. अक्षराधारित इंटरफेस वापरायला किचकट असतो परंतु एकदा पूर्ण परिचयाचा झाल्यावर त्यावर शीघतेने काम करता येते. त्यामुळे अनुभवी वापरकर्ते अक्षराधारित इंटरफेस पसंत करतात. आलेखाधारित इंटरफेस वापरण्यास सुकर असतो आणि अनुभवी व अननुभवी असे दोन्ही वापरकर्ते त्याचा सुलभतेने वापर करू शकतात. अनेक परिचालन योजना एकाच संगणकावर विविध कवचे उपलब्ध करून वापरकर्त्यांना निवडीचे  स्वातंत्र्य  देतात.

परिचालन प्रणालींचा गाभा संगणकाच्या सामग्रीविषयक आवश्यक ती सर्व मूलभूत कार्ये करतो. त्यांतील प्रथम मूलभूत कार्य म्हणजे केंद्रीय प्रक्रियकात सक्रिय होणाऱ्या प्रक्रियांचे व्यवस्थापन. एका वेळी असे अनेक कार्यक्रम सक्रिय होण्याच्या स्थितीत असू शकतात. संगणकात एक केंद्रीय प्रक्रियक असल्यास एका वेळी एकच प्रक्रिया प्रत्यक्ष सक्रिय राहू शकते. एक प्रक्रिया निलंबित करून दुसरी सक्रिय करण्याने संदर्भपालट होतो. सक्रिय होण्याच्या स्थितीत असणाऱ्या प्रकियांची सारणी बनविणे व राखणे आणि ठरलेल्या कार्यविधीनुसार प्रक्रियापालट करून त्यांना आलटून-पालटून सक्रिय करणे या कृतींमुळे कार्यक्षमतेने संदर्भपालट करता येतो.

एका वेळी अनेक कार्यक्रम चालविण्यासाठी संगणकांमध्ये अनेक तंत्रे वापरली जातात. आलटून-पालटून निरनिराळ्या कार्यक्रमांना कार्यान्वित करून एका प्रक्रियकामध्ये अनेक कार्यक्रम चालविण्याची पद्धती म्हणजे बहुकार्यक्रमण होय. पूर्वीच्या संगणकात एका वेळी एकच संगणन कार्यक्रम कार्यान्वित होऊ शकल्याने त्यात केंद्रीय प्रक्रियक बराच वेळ निष्क्रिय असे. याचे कारण आदान-प्रदान उपकरणे तुलनेने कमी गतीची असल्याने प्रक्रियकाला खोळंबून रहावे लागे. यावर बहुकार्यक्रमण पद्धतीचा उपाय योजला गेला. सुरूवातीच्या काळातील बहुकार्यक्रमण संगणक एका वेळी  दोन  किंवा  तीनच  कार्यक्रम  गट  पद्धतीने  कार्यान्वित करू शकत. ज्यावेळी एका कार्यक्रमाला आदान-प्रदान उपकरणासाठी  खोळंबून रहावे लागे त्यावेळी तो कार्यक्रम तात्पुरता स्थगित करून दुसरा कार्यक्रम कार्यान्वित केला जाई. प्रगत बहुकार्यक्रमण संगणकांमध्ये कार्यक्रमांच्या सज्जतेनुसार अनेक कार्यक्रम आलटून-पालटून कार्यान्वित केले जातात. त्यासाठी स्मृतीमध्ये अनेक कार्यक्रम ठेवून त्यातील कोणता कार्यक्रम कधी कार्यान्वित करावयाचा त्याचा कृतिक्रम बनविणारी प्रणालीही  आवश्यक  असते.

कालविभाजन पद्धती : बहुकार्यक्रमण प्रणालीमुळे गट पद्धतीने कार्ये करण्याची कार्यक्षमता वाढली परंतु अनेक कार्यांमध्ये वापरकर्ता व संगणक यांमध्ये वरचेवर परस्पर संदेशवहनाची आवश्यकता असते.  संगणकावर कित्येक वापरकर्ते एकाच वेळी काम करीत असताना संगणकाची त्यांना प्रतिसाद देण्याची गती इतकी ठेवावी लागते की, प्रत्येक  वापरकर्त्यापुढे  संगणक  केवळ  त्याचाच  कार्यक्रम  चालवीत  असल्याचा आभास निर्माण व्हावा. यासाठी कालविभाजन पद्धतीचा अवलंब केला जातो. यामध्ये संगणकाचा संस्करण काल छोट्या खंडांमध्ये विभागला जातो. प्रत्येक खंडामध्ये एक कार्यक्रम सक्रिय होतो व खंडाच्या शेवटी तो अशा रीतीने निलंबित केला जातो की, पुन्हा त्याची पाळी आल्यावर तो त्याच स्थितीतून पुढे कार्यान्वित होईल. संस्करणाची गती खूप  जास्त  असल्याने  संगणक  एकाच  वेळी  अनेक  कार्यक्रम  आळीपाळीने चालवून सर्वांना अपेक्षित कालावधीत प्रतिसाद देऊ शकतो.

बहुकार्यक्रमण, कालविभाजन अशी तंत्रे वापरणारे संगणक एकाच वापरकर्त्याला एका वेळी अनेक कार्यक्रम उघडून आलटून-पालटून सर्व कार्यक्रमांशी  संबंधित  कृती  करण्याचा  पर्याय  उपलब्ध  करून  देतात. 


प्रक्रियासारणी : सक्रिय असणाऱ्या कार्यक्रमांना प्रक्रिया (प्रोसेस) असे संबोधतात. कोणता कार्यक्रम प्रक्रियकात कधी सक्रिय करायचा हे ठरविण्याचे काम दोन स्तरांवर केले जाते. त्यासाठी एक प्रक्रियासारणी  बनविली जाते. पहिल्या स्तरावर कोणकोणते कार्यक्रम सारणीमध्ये प्रविष्ट करायचे व कोणते कार्यक्रम पूर्ण झाल्यामुळे किंवा अन्य कारणाने सारणीतून वगळायचे याचे दीर्घकालीन निर्णय घेतले जातात. दुसऱ्या स्तरावर सारणीतील कार्यक्रमांपैकी त्यांच्या प्राधान्यकमानुसार कोणता कार्यक्रम प्रत्यक्ष सक्रिय करायचा ते ठरविण्याचे कार्य केले जाते. सारणी-तील प्रत्येक प्रक्रिया विविध स्थितींमध्ये असते. तिची स्थित्यंतरे कशी होतात, हे दर्शविणारा एक नमुनेदार आराखडा आ. ३ मध्ये दाखविला आहे. एखादी प्रक्रिया प्रक्रियासारणीमध्ये प्रविष्ट झाल्यावर प्रथम ‘ नूतन ’ स्थितीमध्ये असते. त्या कार्यक्रमाचा आरंभ केल्यावर ती ‘ सज्ज ’ स्थितीमध्ये येते. प्रक्रियक त्या प्रक्रियेला उपलब्ध होताच ती ‘ सक्रिय ’ स्थितीत येते. काही कारणाने ती तात्पुरती स्थगित केल्यावर ‘ निलंबित ’ अवस्थेत किंवा पुन्हा ‘ सज्ज ’ अवस्थेत जाते. प्रक्रिया निलंबित अवस्थेत जाण्यासाठी आदान-प्रदान उपकरण किंवा इतर कोणतीही संगणकीय सामग्री मिळण्यास होणारा विलंब, अधिक प्राधान्य असलेला कार्यक्रम सज्ज असणे अशी अनेक कारणे असतात तर ती ‘ सज्ज ’ अवस्थेत जाण्याला प्रक्रियेला दिलेल्या संस्करण कालखंडाची समाप्ती हे कारण असते. प्रक्रिया पूर्णपणे अंमलात आल्यानंतर ती ‘ समाप्त ’ या स्थितीत जाते व प्रक्रियासारणीतून वगळली जाते. या सर्वांत एक लक्षणीय बाब अशी की, प्रक्रियासारणीचे नियंत्रण करणारा कार्यक्रमही त्याच प्रक्रियकात सक्रिय होऊन  इतर  सर्व  कार्यक्रमांचे  नियंत्रण  करतो.

आ. ३. प्रक्रियकांच्या स्थित्यंतराचा आराखडा

गाभ्याचे दुसरे महत्त्वाचे कार्य म्हणजे मुख्य स्मृतीचे व स्मृतिकोशाचे व्यवस्थापन. मुख्य स्मृती समान आकारमानांच्या पृष्ठांमध्ये विभागलेली असते. या पृष्ठांचे आकारमान साधारणपणे ५१२ अष्टके ते ४०९६ अष्टके या दरम्यान असते. जो कार्यक्रम चालवावयाचा त्याच्याशी संबंधित फायलींचीदेखील मुख्य स्मृतीशी अनुरूप अशा पृष्ठांमध्ये विभागणी केली जाते. प्रत्येक कार्यक्रमातील आवश्यक तेवढीच पृष्ठे मुख्य स्मृतीमध्ये भरली जातात आणि उरलेली पृष्ठे स्मृतिकोशातील एका राखीव क्षेत्रात जातात. कार्यक्रमाने मागणी केल्यावर स्मृतिकोशातून नवे पृष्ठ मुख्य स्मृतीत आणले जाते. त्यावेळी मुख्य स्मृतीमध्ये रिकामे पृष्ठ उपलब्ध नसेल, तर मुख्य स्मृतीतील एखादे पृष्ठ पुन्हा स्मृतिकोशात योग्य जागी पाठवून नवीन मागणी झालेले पृष्ठ मुख्य स्मृतीत आणले जाते. या तंत्राला मागणीनुसार पृष्ठांचा पुरवठा (डिमांड पेजिंग) असे म्हणतात. कोणते पृष्ठ स्मृतीतून वगळायचे ते परिचालन प्रणालीच्या विशिष्ट नियमांनुसार ठरविले जाते. यासाठी कमीत कमी वापरले गेलेले किंवा सर्वांत आधी भरले गेलेले असे निकष लावून ते पृष्ठ वगळले जाते. या प्रक्रियेव्दारे प्रत्यक्षात उपलब्ध असलेल्या मुख्य स्मृतीपेक्षा अधिक स्मृती संगणक देऊ शकत असल्याचा आभास निर्माण करता येतो व वापरकर्ते आभासी स्मृतीइतक्या लांबीचे कार्यक्रम संगणकावर चालवू शकतात. मागणीनुसार पृष्ठांचा पुरवठा हे तंत्र वापरल्यास कार्यक्रमाशी संबंधित पृष्ठे स्मृती-मध्ये उपलब्ध असलेल्या कोणत्याही स्थानी असू शकतात. तसेच त्यांची वारंवार अदलाबदल होत असते. संगणकात कार्यान्वित असलेला कार्यक्रम मात्र एकसंध आभासी स्मृती स्वत:ला उपलब्ध असल्याचे मानून कार्य करीत असतो. आभासी स्मृतीच्या क्रमपत्त्यांचे प्रत्यक्ष भौतिकी स्मृतीच्या क्रमपत्त्यांमध्ये रूपांतर करून कार्यक्रमाने निर्देशित केलेल्या क्रमपत्त्यांवरून स्मृतीमधील संबंधित पृष्ठातील क्रमपत्त्यांपर्यंत पोहोचण्याचे कार्य स्मृतिव्यवस्थापन प्रणाली करते. याशिवाय अधिकृत मान्यता असल्यास अनेक कार्यक्रमांना एकाच पृष्ठाचा संदर्भ घेता यावा मात्र एका कार्यक्रमाच्या पृष्ठांशी दुसऱ्या कार्यक्रमाची सरमिसळ किंवा ढवळाढवळ  होऊ  नये  याची  काळजीही  या  प्रणालीला  घ्यावी  लागते.

स्मृतिकोशात माहिती फायलींच्या स्वरूपात ठेवलेली असते. कार्यक्रम, दस्तऐवज, चित्रे, ध्वनी, डेटाबेस अशा स्वरूपातील माहितींच्या प्रत्येकी एक किंवा अनेक फायली स्मृतिकोशामध्ये असतात. कोणताही कार्यक्रम कार्यान्वित करण्यासाठी त्या कार्यक्रमाची पूर्ण मुख्य फाइल किंवा तिचा आवश्यक तेवढा भाग मुख्य स्मृतीमध्ये उतरवून घेतला जातो. त्यानंतर तो कार्यक्रम सक्रिय असताना जसजशी मागणी करेल तसतशी नव्या  फायलींची  पृष्ठे  स्मृतीत  आणली  जातात. स्मृतिकोशातील फायलींची व्यवस्था पाहणे हेही गाभ्याचे एक महत्त्वाचे कार्य आहे. स्मृतिकोशातील सर्व फायलींचा माग ठेवण्याच्या उद्देशाने त्या स्मृतिकोशाची विभागणी अनेक निर्देशिका व उपनिर्देशिका अशी केलेली असते. तबकडीवरील पत्येक फाइल कोणकोणत्या पृष्ठांची मिळून बनलेली आहे, त्याची संपूर्ण यादी ठेवण्यासाठी तबकडीवर एक फाइल नियंत्रक तक्ता ठेवण्याची सोय असते. प्रत्येक फाइलचा प्रकार, तबकडीवरील तिच्या पृष्ठांची यादी, निरनिराळ्या वापरकर्त्यांना फायलीची निर्मिती, लेखन, वाचन अशा कार्यांचे असलेले अधिकार अशी सर्व माहिती या नियंत्रक तक्त्यात भरलेली असते. या तक्त्यांचा वापर करून तबकडीवरील सर्व स्मृतींचे व्यवस्थापन करण्याचे कार्य गाभा करतो.

गाभ्याचे तिसरे कार्य म्हणजे आदान-प्रदान उपकरणांचे व्यवस्थापन करणे. प्रत्येक उपकरणासाठी त्यातील हार्डवेअरला अनुरूप असे नियंत्रण करणारा एक चालक (ड्रायव्हर) कार्यक्रम बनविलेला असतो. संगणकाची परिचालन प्रणाली आणि उपकरणाची हार्डवेअर प्रणाली यांच्या प्रत्येक जोडीसाठी असा एक विशिष्ट कार्यक्रम असतो. परिचालन प्रणाली प्रत्यक्ष उपकरणांचे व्यवस्थापन न करता जातिगत स्वरूपाच्या उपकरणांचे व्यवस्थापन करते. त्याचे प्रत्यक्ष विशिष्ट उपकरणाला अनुरूप असे रूपांतर चालक कार्यक्रम करतो. आदान-प्रदान उपकरणांशी संदेशवहन  करणे, त्यांच्याकडे सुपूर्त करण्याच्या कार्याचे अनुकम लावून त्यांचे नियंत्रण करणे अशा कामांचा गाभ्याच्या कार्यांमध्ये समावेश होतो.

यांखेरीज संगणकाचा उपयोग करणाऱ्या वापरकर्त्याची खाती ठेवणे, त्यांची ओळख पटवून त्यांना संगणकाची विविध सामग्री वापरण्याचे  योग्य अधिकार देणे, संगणकाची सामग्री वापरण्याच्या सुविधा अधिकारांनुसार देऊन तिची सुरक्षितता राखणे, संगणक सुरूवातीस चालू केल्यानंतर योग्य प्रकारे सक्रिय करणे, संगणकाचे कार्य स्थगित करतेवेळी उचित पद्धतीचा अवलंब करणे, संगणकामध्ये काही बिघाड झाल्याचे निदर्शनास आल्यास त्यातील कमी महत्त्वाचे कार्यक्रम बंद करून त्याला सुरक्षित स्तरावर नेणे अशी अनेक कार्ये करून परिचालन प्रणाली निरनिराळ्या उपयोजनांसाठी कार्यक्षम रीतीने संगणकसामग्री उपलब्ध करून देते. 

सुरूवातीच्या काळात प्रत्येक संगणकासाठी विशिष्ट स्वतंत्र परिचालन प्रणाली बनविली जाई. १९८० नंतर निरनिराळ्या हार्डवेअर मंचांवर कार्यान्वित होऊ शकतील अशा सुवाह्य परिचालन प्रणाली बनविल्या गेल्या. ‘युनिक्स’ ही अशी एक प्रणाली आहे. विसाव्या शतकाच्या अखेरच्या दशकात प्रकट परिचालन प्रणाली बनविण्याची प्रक्रिया सुरू झाली. तिचे मूळ कार्यक्रम सर्वांना उपलब्ध झाल्याने अनेकांनी त्यांत भर घालून तिचा  विकास केला. ‘लाइनक्स’ ही अशी प्रणाली असून तिचा वापर मोठया प्रमाणावर होत आहे. वैयक्तिक संगणकांचा वापर मोठया प्रमाणावर होऊ लागल्यावर ‘विंडोज व ॲपल ’ वर्गातील परिचालन प्रणालीही लोकप्रिय झाल्या. यांखेरीज विशिष्ट कार्यासाठी खास परिचालन प्रणालीही बनविल्या गेल्या आहेत. अनेक संगणकांवर एकाहून अधिक परिचालन प्रणाली स्थापित करण्याची सोय असते आणि संगणकाचा अथारंभ (बूटिंग) होत असताना वापरकर्त्याला परिचालन प्रणालीची निवड करण्याचा पर्याय दिला जातो.


स्मृतिप्रणाली : (मेमरी सिस्टिम). संगणकाच्या स्मृतिप्रणालीमध्ये विविध प्रकारच्या स्मृतींचा समावेश होतो. स्मृतिप्रणालीची रचना पुढे दिल्याप्रमाणे अनेक श्रेणींमध्ये केली जाते : (१) केंद्रीय प्रक्रियकामधील विविध नोंदक. (२) अनियत संदर्भाची सुविधा देणारी गतिमान नक्त स्मृती (कॅश मेमरी). (३) संगणकातील कार्यक्रम व माहिती साठवू  शकणारी मोठया आकारमानाची अनियत संदर्भ देणारी मुख्य स्मृती. (४) अर्धनियत (सेमीरँडम) किंवा क्रमबद्घ (सिक्वेंशियल) संदर्भ देणारा आकारमानाने  मोठा  चुंबकीय  किंवा  प्रकाशीय  माध्यमे  वापरणारा  स्मृतिकोश. (५) विस्तृत प्रमाणावर माहितीसंगह असणारे स्मृतिआगार.

आ. ४. संगणक स्मृतीची श्रेणीरचनागतीच्या दृष्टिकोनातून पाहिल्यास, प्रथम स्तरावरील नोंदक सर्वांत गतिमान असतात. नंतरच्या प्रत्येक स्तरावर स्मृतीची माहिती वाचण्याची किंवा लिहिण्याची कमाल गती घटत जाते. तसेच स्मृतीचे पैशांतील प्रति-द्विमान अंक मूल्यही प्रथम स्तरावर सर्वाधिक असते, तर नंतरच्या प्रत्येक स्तरावर ते कमीकमी होत जाते. याउलट द्विमान अंक साठविण्याची घनता व एकूण धारणक्षमता वरच्या स्तरापासून खाली वाढत जाते. स्मृतीमध्ये  माहिती  साठविण्याची  तुलना,  पैसे  साठविण्याशी करावयाची झाली, तर नोंदक म्हणजे खिशातील नाणी, नक्त स्मृती म्हणजे बटवा, मुख्य स्मृती म्हणजे पैशांचा डबा, स्मृतिकोश म्हणजे बँकेतील निधी व माहितीसंचय करणारे स्मृतिआगार म्हणजे दीर्घकालीन गुंतवणूक अशी साधारण तुलना, साठविलेली रक्कम व देवघेवीची  सुलभता या दृष्टिकोनांतून करता येईल. आ. ४ मध्ये स्मृतिप्रणालीच्या श्रेणी दाखविल्या आहेत. या सर्व श्रेणी मिळून संपूर्ण स्मृतीचे अभिकल्पन अशा रीतीने करावे लागते की स्मृतीची धारणक्षमता, तिची गती व तीवर होणारा खर्च यांचा सुवर्णमध्य साधला जाईल. उदा., आधुनिक वैयक्तिक संगणकांची स्मृती पाहिल्यास ती अशी असते : नोंदक ४० अष्टके, नक्त स्मृती २ मेगॅअष्टके, मुख्य स्मृती १ गिगॅअष्टके, स्मृतिकोश ८० गिगॅअष्टके.

कार्यक्रम कार्यवाहीमध्ये आणण्यापूर्वी केंद्रीय प्रक्रियक ते मुख्य स्मृतीमध्ये भरतो. त्या कार्यक्रमांना लागणारी माहितीही मुख्य स्मृतीमध्ये भरली जाते. १९८० च्या दशकात १ मेगॅअष्टकांहून कमी असलेली वैयक्तिक संगणकांच्या मुख्य स्मृतीची धारणक्षमता, एकविसाव्या शतकाच्या सुरूवातीला २५६ किंवा ५१२ मेगॅअष्टकांपर्यंत वाढली. काही मोठया संगणकांत ती अनेक गिगॅअष्टक इतकी असते. ही मुख्य स्मृती कार्यक्षमतेने वापरण्यासाठी केलेली अभिवृद्धी दोन प्रकारची असते. एक प्रकार स्मृतीच्या आकारमानाशी संबंधित तर दुसरा गतीशी. केंद्रीय प्रक्रियकामध्ये मुख्य स्मृतीपेक्षा आकारमानाने मोठे असलेले कार्यक्रम कार्यवाहीत आणण्याची क्षमता असू शकते. अनेकदा एकाहून अधिक  कार्यक्रम मुख्य स्मृतीमध्ये स्थित असतात. या दोन्ही बाबतींत सर्व  कार्यक्रम पूर्णपणे मावतील इतकी मुख्य स्मृती ठेवणे खर्चिक ठरते. या अडचणीवर मात करण्यासाठी मागणीनुसार पृष्ठांचा पुरवठा आणि आभासी स्मृती या तंत्रांचा विकास केला गेला. यामुळे मुख्य स्मृतीच्या आकारमानामुळे पडणाऱ्या मर्यादांवर मात करता आली.

सर्वसामान्यपणे स्मृतींची माहिती लिहिण्या-वाचण्याची गती केंद्रीय प्रक्रियकाच्या गतीहून कित्येक पटींनी कमी असते. प्रत्येक वेळी स्मृतीमधून माहितीची देवाणघेवाण करतेवेळी केंद्रीय प्रक्रियकाला जर थांबून रहावे लागले, तर कार्यवाहीची गती कमी होईल. यासाठी केल्या जाणाऱ्या उपाययोजनांपैकी एक म्हणजे स्मृतीचे वेगवेगळ्या संचांमध्ये विभाजन करणे व लागोपाठची अष्टके वेगवेगळ्या संचांमध्ये भरणे. यामुळे स्मृती-मधून एका वेळी अनेक अष्टके लिहिता-वाचता येतात. हे तंत्र मेमरी इंटरलीव्हिंग या नावाने ओळखले जाते.

दुसरी उपाययोजना म्हणजे एक नक्त स्मृती वापरणे. असे निरीक्षण करण्यात आले आहे की, सक्रिय असलेले बहुतेक कार्यक्रम त्यांचा  कोणत्याही कालखंडातील बराचसा काळ स्मृतीच्या एखादया विशिष्ट भागात आणि पुन:पुन्हा त्याच आवर्तनांमध्ये व्यतीत करतात. याचाच अर्थ असा की, कार्यक्रमाच्या कार्यवाहीचा एखादा कालखंड घेतला, तर त्याने निर्दिष्ट केलेले स्मृतीतील अष्टकांचे क्रमपत्ते स्मृतीच्या एखादया छोट्याशा क्षेत्रात एकवटलेले असतात. कार्यक्रमांच्या या स्थानिकत्वाचा उपयोग  करून नक्त स्मृती प्रणाली बनविली जाते. नक्त स्मृतीमध्ये माहिती  लिहिण्या-वाचण्याचे नियम अशा तृहेने बनविले जातात की, केंद्रीय प्रक्रियकाला  हवी  असलेली  माहिती  नक्त  स्मृतीमध्ये  सापडण्याची संभाव्यता ९० टक्क्यांच्या आसपास असेल. नक्त स्मृती अधिक गतिमान  असल्याने स्मृतीमधून माहिती मिळविण्याच्या किंवा स्मृतीमध्ये माहिती लिहिण्याच्या सरासरी गतीत लक्षणीय वृद्घी होते.

नक्त स्मृती व मुख्य स्मृती या दोहोंचे समान आकारमानाचे खंड पाडले जातात. एक खंड हे स्मृतींमधील आपसातील देवघेवीचे एकक समजले जाते. नक्त स्मृतीच्या प्रत्येक खंडाशी संलग्न असे एक लेबल असते, ज्यावर त्या खंडाशी सुसंगत असलेल्या मुख्य स्मृतीतील खंडाचा पत्ता असतो. त्या लेबलामुळे मुख्य स्मृतीतील तो विशिष्ट खंड नक्त स्मृतीत उपलब्ध आहे की नाही, ते ठरविणे शक्य होते. केंद्रीय प्रक्रियकाने मागणी केलेली माहिती मुख्य स्मृतीच्या ज्या खंडात असेल तो खंड नक्त स्मृतीत उपलब्ध असल्यास ती माहिती नक्त स्मृतीतूनच वाचली जाते. नक्त स्मृतीच्या कार्यतंत्रांपैकी ‘ राइट थू ’ या तंत्रामध्ये केंद्रीय प्रक्रियक एकक जेव्हा माहिती लिहितो तेव्हा ती नक्त स्मृती व मुख्य स्मृती दोन्हीकडे लिहिली जाते. ‘ राइट बॅक ’ तंत्रामध्ये लिहावयाची माहिती प्रथम केवळ नक्त स्मृतीतच लिहिली जाते व नक्त स्मृतीतील एखादा खंड हटवायची  वेळ येते तेव्हाच तो खंड आवश्यकतेनुसार मुख्य स्मृतीमध्ये लिहिला जातो.

काही संगणकांमध्ये  केंद्रीय  प्रक्रियकामध्येच  त्याचा  एक  भाग  म्हणून एक नक्त स्मृती व बाहेर दुसरी नक्त स्मृती अशी द्विस्तरीय व्यवस्था असते. मुख्य स्मृतीबरोबर गतिवृद्धीसाठी नक्त स्मृती वापरण्यामागे असलेले स्थानिकत्वाचे तत्त्व स्मृतिकोशातून लेखन-वाचन करण्यालासुद्धा लागू होते. त्यामुळे चुंबकीय किंवा प्रकाशीय तबकड्यांशी संलग्न अशी नक्त स्मृतीही वापरली जाते. 


स्मृतिकोश : मोठया प्रमाणावर माहिती व कार्यक्रम यांचा संगह करण्यासाठी स्मृतिकोशाची तरतूद केलेली असते. चुंबकीय व प्रकाशीय अशा दोन प्रकारच्या प्रणाली स्मृतिकोशासाठी वापरतात.

चुंबकीय स्मृती : चुंबकीय तबकड्या : धातूच्या किंवा प्लॅस्टिकच्या तबकडीवर एका बाजूस किंवा दोन्ही बाजूंस चुंबकीय पदार्थाचा लेप दिलेल्या या तबकड्यांवर विद्युत् प्रवाह वाहून नेणाऱ्या तांब्याच्या तारेचे वेटोळे असलेल्या चुंबकीय शीर्षाव्दारे माहिती लिहिली किंवा वाचली जाते. आकारमानाने छोटे असलेले शीर्ष स्थिर राहते तर तबकडी वर्तुळाकार फिरते. त्यामुळे लेखनाची वर्तुळाकार मार्गिका तयार होते. तबकडी फिरण्याची गती जास्त असल्याने शीर्ष व तबकडी यांमध्ये हवेचा पातळ थर तयार होतो व दोहोंमध्ये किंचित अंतर राहते. शीर्ष तबकडीच्या त्रिज्येवरून पुढे-मागे सरकविण्याची व्यवस्था असल्याने अनेक समकेंद्री मार्गिका तयार होतात. प्रत्येक मार्गिका अनेक दलांमध्ये विभागलेली  असते. प्रत्येक दलामध्ये द्विमान अंकांचा एक समूह लिहिला जातो. त्याचे आकारमान साधारणपणे ५१२ अष्टके असते. असा समूह म्हणजे तबकडीवरून माहिती लिहिण्या-वाचण्याचे एकक असते. बहुतेक चुंबकीय तबकडी उपकरणांमध्ये एका दांड्यावर अनेक तबकड्या बसविलेल्या असतात. सर्व तबकड्यांवरील एकाखाली एक येणाऱ्या मार्गिका एकत्रित मानून त्यांचा एक दंडगोल कल्पिलेला असतो. या पद्धतीनुसार तबकडी उपकरणावरील माहितीच्या प्रत्येक समूहाचा पत्ता दंडगोल क्रमांक, शीर्ष क्रमांक व दल क्रमांक या तीन संख्यांद्वारा निर्देशित केला जातो. आ. ५ मध्ये चुंबकीय तबकडीचे तपशील दाखविले आहेत. तबकडीवर माहितीचे लेखन-वाचन करण्यात चार टप्प्यांचा समावेश होतो : योग्य ते शीर्ष निवडणे, ते शीर्ष इच्छित मार्गिकेवर आणणे, फिरत्या तबकडीवरील माहितीचे इच्छित दल शीर्षाखाली येईपर्यंत प्रतीक्षा करणे आणि ते दल मिळताच त्यावरील सर्व समूहाचे लेखन-वाचन करणे. तबकडीवरील इच्छित दल सापडण्यासाठी लागणारा सरासरी कालखंड व समूहातील द्विमान अंकांचे लेखन-वाचन करण्याची गती यांवरून तबकडी उपकरणाची गती निश्चित होते. २०० गिगॅअष्टकांपेक्षा अधिक माहिती संचय करू शकणारी तबकडी उपकरणे उपलब्ध आहेत व ही क्षमता सतत वाढती आहे. या तबकड्या संगणकामध्ये बहुधा कायमस्वरूपी बसविलेल्या असल्याने सुवाह्य नसतात.

आ. ५. चुंबकीय तबकडीची नमुना रचना : १२० गिगॅअष्टके धारणक्षमता, शीर्षे ६, एकूण दले ‘२३,४४,४१,६४८’ आणि एका दलातील अष्टके ५१२ (सोयीसाठी सर्व चित्र विस्तारित स्वरूपात दाखविले आहे).रेड प्रणाली : (रिडण्डण्ट ॲरे ऑफ इंडिपेण्डण्ट डिस्क सिस्टिम). तबकड्यांवरील माहिती विश्वासार्हतेने उपलब्ध करून देण्यासाठी त्यांमध्ये अतिरिक्ततेची तरतूद करणारी रेड ही एक तबकडी प्रणाली आहे. हिच्यामध्ये अनेक तबकड्यांचा एक संच असून सर्व संच मिळून एकच तार्किक तबकडी असल्याचे संगणक मानू शकतो. रेड प्रणालीतील तबकड्यांवर माहिती अशा रीतीने विभागून लिहिलेली असते की, त्यायोगे पुढीलपैकी काही किंवा सर्व उद्दिष्टांची पूर्तता करता येईल : (१) एकाच वेळी अनेक समूह वाचणे. (२) तबकडीवरील माहितीत काही चूक असल्यास तिचे शोधन व दुरूस्तीची व्यवस्था करणे. (३) समूहाच्या एकाहून अधिक  प्रती ठेवून एखादी तबकडी नादुरूस्त झाल्यावरही माहिती मिळण्याची व्यवस्था करणे.

रेड प्रणालीचे सहा प्रकार असून पुढील चार निकषांवर त्यांचे कार्यमान पाहून उचित प्रकार निवडता येतो : (१) एका वेळी हाताळू शकणाऱ्या आदान-प्रदान मागण्यांची संख्या. (२) माहितीच्या देवाण-घेवाणीची गती. (३) माहितीतील चुकांचे शोधन आणि दुरूस्ती. (४) बिघाड सहन करण्याची क्षमता. 

 

फ्लॉपी तबकडी :ही एक छोटी व लवचिक तबकडी असून ती एका उपकरणातून काढून दुसरीत घालता येते. हिचे शीर्ष तबकडीच्या प्रत्यक्ष संपर्कात येत असल्याने घर्षणामुळे तिचे आयुष्य कमी होते. एका फ्लॉपीवर  १.४४ मेगॅअष्टके इतकी माहिती मावते. ही कमी खर्चिक परंतु कमी विश्वासार्ह असलेली प्रणाली एका संगणकावरील फायली दुसऱ्या संगणकावर स्थानांतरित करणे, छोट्या माहितीचे व सॉफ्टवेअरचे वितरण करणे अशा कार्यासाठी लोकप्रिय होती. मात्र आता तिचा वापर कमी होत आहे.

चुंबकीय फीत :या उपकरणांमध्ये मायलरच्या लवचिक फितीवर चुंबकीय ऑक्साइडाचा लेप देऊन चुंबकीय पृष्ठभाग बनविलेला असतो. शीर्ष वापरून लेखन-वाचन करण्याची याची पद्धती तबकडीप्रमाणेच असते. फितीवर संपूर्ण लांबीभर ९, १८ किंवा ३६ अशा समांतर मार्गिका बनविलेल्या असून त्यांवर एका वेळी अनुकमे १, २, ४  द्विमान अष्टके लिहिली जातात. यावरील माहितीही समूहाच्या स्वरूपात लिहिली जाते. या समूहाला रेकॉर्ड असे म्हणण्याचा प्रघात आहे. दोन रेकॉर्डामध्ये थोडीशी मोकळी जागा ठेवलेली असते. यावरील माहितीचे लेखन-वाचन क्रमबद्घ पद्धतीने करावे लागत असल्याने अखंड व मोठया प्रमाणावर माहिती साठविण्याच्या कामी यांचा विशेष उपयोग केला जातो. चुंबकीय फिती रीळ आणि कॅसेट या स्वरूपात उपलब्ध असतात. डीएलटी (डिजिटल लिनिअर टेप) या प्रकारच्या कॅसेट फिती वापरण्यास सुटसुटीत व मोठी धारणक्षमता देत असल्याने मोठे लेखागार, मोठया कालावधीतील नोंदींचा दफ्तरखाना, महत्त्वाच्या माहितीचे बॅकअप (सांभाळून ठेवलेली प्रत) अशा उपयोजनांसाठी वापरल्या जातात. एका डीएलटी कॅसेटवर ८० गिगॅअष्टकांपर्यंत धारणक्षमता मिळणे शक्य असते. 


प्रकाशीय तबकड्या : (ऑप्टिकल डिस्क्स). ऑडिओ सीडी (कॉम्पॅक्ट डिस्क) या संगीताच्या मुद्रणासाठी वापरल्या जाणाऱ्या प्लॅस्टिकच्या प्रकाशीय तबकड्यांचा विकास १९८० च्या दशकात झाला. या तबकड्यांवरील लेखन कारखान्यात केले जाते व नंतर त्या केवळ वाचनक्षम (रीड ओन्ली) उरतात. सूक्ष्म खाचांची उपस्थिती वा अनुपस्थिती यावरून द्विमान ० व १ अंक प्रतिरूपित करून या तबकड्यांवर माहिती छापली जाते. संगणकावरील सीडी उपकरणावर लेसर किरणांच्या साहाय्याने वाचन करता येते. ऑडिओ सीडीमधील माहितीच्या मांडणीमध्ये उचित फेरफार करून संगणकीय उपयोगासाठी सीडी रॉम (रीड ओन्ली मेमरी) प्रकारच्या तबकड्या केल्या जातात. यावर सु. ६०० मेगॅअष्टके इतकी माहिती मावते. यातील मार्गिका मळसूत्राकार असतात. ध्वनी व चलच्च्त्रि, तसेच सॉफ्टवेअर वितरण यांसाठी या तबकड्या मोठया प्रमाणावर वापरल्या जातात.

वोर्म :(राइट वन्स रीड मेनी). या प्रकारच्या प्रकाशीय तबकड्यांवर लेसर किरणांच्या साहाय्याने खाचा बनवून लेखन करता येते. अशा लेखन करणाऱ्या कमी खर्चिक उपकरणांच्या उपलब्धतेमुळे संगणकाव्दारे या तबकड्यांवर वापरकर्ते स्वत:च माहिती लेखन करू शकतात. मात्र एकदा नोंदविलेली माहिती पुसता येत नाही व नंतर ही तबकडी सीडी रॉमच्या समान होते. या पकारच्या तबकड्या आता वापरातून नाहीशा होत आहेत.

सीडी रीड-राइट : या प्रकाशीय तबकड्या चुंबक-प्रकाशीय पद्धतीच्या असतात. यामध्ये लेसर किरणांच्या साहाय्याने सूक्ष्म चुंबकीय क्षेत्रात बदल करून तबकडीवर द्विमान अंक लिहिले जातात. चुंबकीय लेसर किरणांच्या परावर्तन गुणधर्मात बदल होतात व त्यावरून वाचनाच्या वेळी द्विमान अंक वाचता येतात. हे चुंबकीय बदल कायमस्वरूपी नसल्याने संगणकाला जोडलेल्या उपकरणावरच लेखन व वाचन या दोन्ही क्रिया साध्य होतात.

डीव्हीडी : (डिजिटल व्हर्सटाइल डिस्क). ही सीडीची सुधारित  आवृत्ती प्रथम व्हिडिओ माहितीसाठी वापरली गेली. नंतर तिचा वापर संगणकांमध्ये ८ गिगॅअष्टकापर्यंत माहिती साठवू शकणारी लेखन व वाचनक्षम तबकडी म्हणून होऊ लागला.

प्रकाशीय तबकड्यांच्या आधुनिक उपकरणांमध्ये सीडीचे वाचन व लेखन आणि डीव्हीडीचे वाचन या सर्व सुविधा असतात. सीडी व डीव्हीडी या प्रकारच्या तबकड्यांचा व्यास ५.२५ इंच (सु. १३.५३ सेंमी.) इतका असतो. यांच्या लेखन-वाचन क्रिया घर्षणविरहित असल्याने सीडी हाताळताना त्यावर चरे उमटू न देण्याची काळजी घेतल्यास त्यावर लिहिलेल्या माहितीचे आयुर्मान वाढते. सीडी तबकड्या त्यांच्या लेखन-वाचन उपकरणांमधून बाहेर काढता येत असल्याने त्या सुवाह्य असतात व संगणकाबाहेर माहिती साठविण्यासाठी यांचा उपयोग केला जातो. १२ इंच (सु. ३० सेंमी.) व्यासाच्या मोठया तबकड्याही काही विशिष्ट उपयोजनांमध्ये वापरल्या जातात. त्यांवर प्रत्येकी ९ गिगॅअष्टकांहून अधिक माहिती संगहित करता येते.

नीलकिरण तबकड्या : या प्रकारच्या प्रकाशीय तबकड्यांमध्ये नील रंगाचे लेसर किरण वापरले जातात. त्यांची वारंवारता उच्च असल्याने ते  अतिशय सूक्ष्म आकारात बिनचूकपणे द्विमान अंकांचे लेखन-वाचन करू शकतात. त्यामुळे एका तबकडीवर ५० गिगॅअष्टके इतकी माहिती संगहित करता येते.

आधुनिक सूक्ष्म सुवाह्य स्मृती उपकरणे : इलेक्ट्रॉनिकी तंत्रज्ञानामधील शीघ्र गतीने झालेल्या प्रगतीमुळे अतिशय छोट्या आकारमानाच्या इलेक्ट्रॉनीय स्मृती बनविणे शक्य झाले आहे. फ्लॅश रीड ओन्ली मेमरी या प्रकारच्या माध्यमात केडिट कार्डच्या आकारमानात अनेक गिगॅअष्टके स्मृती मिळू शकते. स्मृतिकोशविरहित संगणकांमध्ये कार्यक्रम किंवा विविध प्रकारची माहिती भरण्यासाठी त्यांचा वापर होतो. पेनच्या आकारमानात बसणाऱ्या छोट्या स्मृतीही उपलब्ध होत असून निरनिराळी माहिती खिश्यातून स्थलांतरित करणे शक्य झाले आहे.

प्रखर चुंबकीय प्रतिरोध तंत्र : (जायंट मॅग्नेटोरेझिस्टन्स किंवा जीएमआर तंत्र). संगणकातील तबकडी किंवा सॉफ्टवेअरवरील माहिती ० आणि १ या दोनच अंकांमध्ये मुद्रित केलेली असते. ती अतिसूक्ष्म चुंबकीय गुणधर्म असलेल्या ठिपक्यांच्या स्वरूपात असते. या  माहितीचे दृक्श्राव्य स्वरूपात रूपांतर करण्यासाठी एका स्थिर संवेदकाची  (शीर्षाची) योजना केलेली असते. हा संवेदक महासंवेदनक्षम करण्यासाठी ॲल्बर्ट फर्ट (फ्रान्स) आणि पीटर गूनबर्ग (जर्मनी) यांनी संशोधन करून प्रखर चुंबकीय प्रतिरोधाचे तंत्र विकसित केले. हे तंत्र संगणकाच्या संवेदकामध्ये वापरण्यासाठी त्रिस्तरीय संवेदक बनविण्यात आला आहे. तो तयार करताना फर्ट आणि गूनबर्ग यांनी नॅनो तंत्राचा (सूक्ष्मातीत तंत्रज्ञानाचा)उपयोग केला. संवेदकाचा सर्वांत खालचा आणि वरचा थर हा चुंबकीय गुणधर्म असलेल्या लोह आणि कोबाल्ट धातूच्या सूक्ष्मकणांचा असतो. मधला स्तर कोमियम आणि तांबे या धातूंच्या सूक्ष्मकणांचा असतो. या तंत्रज्ञानामुळे सीडी, डीव्हीडी, फ्लॉपी,  तबकडी, सर्च एंजिन, एमपी-३ आणि सॉफ्टवेअर यांची स्मृती (मेमरी) साठविण्याची क्षमता अतिप्रचंड प्रमाणात वाढविणे शक्य झाले. त्यामुळे इलेक्ट्रॉनीय उपकरणांचे वजन, आकारमान आणि किंमती मोठया प्रमाणात कमी झाल्या आहेत. या तंत्रज्ञानामुळे आपल्या नखाएवढा चार गिगॅअष्टके असलेला पेनड्राईव्ह तयार करण्यात आला आहे. एका डीव्हीडीवर सहा रंगीत चित्रपट बसू शकतात. एका लॅपटॉपवर एक किलोमीटर लांबीमध्ये उभ्या रचलेल्या कपाटातील सर्व गंथांमधील मजकूर बसू शकतो. एखादा संगीतप्रेमी एक गिगॅअष्टके एमपी-३ प्लेअरवर सतत १८ तास २० मिनिटे संगीत ऐकण्याचा आनंद घेऊ शकतो.  


आदान-प्रदान उपकरणांशी संदेशवहन : संगणकामध्ये माहिती भरण्यासाठी तसेच संगणकाने प्रक्रिया केलेली माहिती वापरकर्त्यांकडे किंवा दुसऱ्या एखादया प्रणालीकडे प्रदान करण्यासाठी संगणकाला अनेक उपकरणे जोडलेली असतात. संगणकामध्ये अशा उपकरणांना जोडण्यासाठी नियंत्रक हार्डवेअर असते. ते हार्डवेअर आदान-प्रदान बसला जोडलेले असते. या हार्डवेअरचे नियंत्रण त्यासाठी बनविलेला विशिष्ट चालक कार्यक्रम करतो. नियंत्रक हार्डवेअरला उपकरणे जोडण्यासाठी जोडणीव्दारे (पोर्ट) असतात. संगणक व आदान-प्रदान उपकरणे यांच्यातील संदेशवहनासाठी (१) कार्यक्रमचालित आदान-प्रदान पद्धती, (२) सुरू असलेल्या कार्यक्रमाची तात्पुरती स्थगिती आणि (३) थेट स्मृतिसंदर्भ या तीन पद्धती प्रचलित आहेत.

कार्यक्रमचालित आदान-प्रदान पद्धतीमध्ये केंद्रीय प्रक्रियक त्यातील कार्यक्रमातील आदेशांनुसार आदान-प्रदान उपकरणांशी संदेशवहन करतो. यासाठी संगणकाच्या यंत्रभाषेत विशिष्ट आदेशांची सोय केलेली असते. या पद्धतीमध्ये आदान-प्रदान उपकरण सज्ज असले, तरी कार्यक्रमातील संबंधित आदेश सक्रिय होईपर्यंत त्याला प्रतीक्षा करावी लागते.

संगणकांमध्ये केंद्रीय प्रक्रियकाला अंतर्गत आणि बाह्य स्थगन-संकेत देण्याची व्यवस्था केलेली असते. प्रक्रियकाला स्थगन-संकेत मिळाल्यावर त्यात अंतर्भूत केलेल्या प्राधान्यकमानुसार त्यावेळी सक्रिय असलेला कार्यक्रम तात्पुरता थांबवून स्थगन-संकेताशी संबंधित कार्यक्रम सक्रिय केला जातो. स्थगन-संकेत पद्धतीने संदेशवहन करण्यासाठी आदान-प्रदान उपकरण सज्ज झाल्यावर ते प्रक्रियकाला स्थगन-संकेत पाठविते व नंतर प्रक्रियक त्या उपकरणाशी संदेशवहन करू शकतो. एका वेळी अनेक स्थगन-संकेत मिळाल्यास त्यांच्या प्राधान्यकमानुसार प्रक्रियक विशिष्ट आदान-प्रदान कार्यक्रम चालवितो व संबंधित उपकरणाशी संदेशवहन करतो. विहित क्रिया केल्यानंतर स्थगित केलेला कार्यक्रम त्याच्या स्थगनस्थितीपासून पुढे सक्रिय केला जातो.

थेट स्मृतिसंदर्भ पद्धतीने आदान-प्रदान उपकरण व मुख्य स्मृती यांच्यामध्ये प्रक्रियकाच्या मध्यस्थीशिवाय थेट संदेशवहन केले जाते. या देवघेवीची सुरूवात प्रक्रियक किंवा आदान-प्रदान उपकरण करू शकतात. प्रत्यक्ष देवाण-घेवाणीच्या वेळी प्रक्रियक बसला आपल्या नियंत्रणातून मुक्त करतो व नंतर आदान-प्रदान उपकरणे व स्मृती यांच्यात थेट संदेशवहन शक्य होते. एका वेळी माहितीचा मोठा समूह स्मृतीमध्ये किंवा स्मृतीमधून स्थानांतरित करायचा असेल, तर ही पद्धती उपयुक्त ठरते. स्मृतिकोश व मुख्य स्मृती यांतील संदेशवहनासाठी ही पद्धती बहुश: वापरली जाते.

आदान-प्रदान उपकरणे : कळफलक : (की बोर्ड ). कळफलका-वरवर्णमाला,अंक,विशेष चिन्हे आणि काही नियंत्रक संदेश या सर्वांसाठी दाबण्याच्या निरनिराळ्या कळी असतात. त्यांची मांडणी टंकलेखन यंत्राच्या पद्धतीने केलेली असते. इंग्रजी कळफलकावरून कॅपिटल (मोठी) व छोटी मूळाक्षरे, ० ते ९ अंक, विरामचिन्हे, दर्शकपटलावरील सरकचिन्हाचे  (कर्सरचे) नियंत्रण करणे, तसेच त्या त्या विशिष्ट कामासाठी मुकर केलेल्या इतर कळींचा उपयोग करून उपयोजन सॉफ्टवेअरमधील विशिष्ट नियंत्रणांशी संबंधित कार्ये करणे हे आदेश आदान करता येतात. काही उपयोजनांमध्ये वापरकर्त्याला स्वत:च्या सोयीनुसार काही कळींचे कार्य ठरविता येते. ह्याच कळफलकातील निरनिराळ्या एकएकट्या अथवा दोन कळींचा एकत्र अथवा एकापाठोपाठ एक वापर करून अनेक आदेश आदान करणारे उपयोजन सॉफ्टवेअर लिहिता येते. त्याचाच उपयोग करून निरनिराळ्या भाषांसाठीही संगणक वापरता येतात.

व्हिडिओदर्शक अ  ग्र  : (डिस्प्ले टर्मिनल). व्हिडिओदर्शक अगांव्दारे अक्षर मजकूर, आलेखन, चित्रप्रतिमा, चलच्च्त्रि अशा अनेक स्वरूपा-तील माहिती प्रदान करता येते. त्यांच्या पडद्याचे आकारमान साधारणत: ३५ सेंमी. ते ५२.५ सेंमी. (कर्णाची लांबी) असून ती कृष्णधवल वा रंगीत या प्रकारात उपलब्ध असतात. यांचे दर्शकपटल बिंदुबिंदूंचे बनलेले असते. या प्रत्येक बिंदूस पिक्सेल (पिक्चर एलिमेंटचे संक्षिप्त रूप) असे संबोधिले जाते. साधारण व्हिडिओदर्शकांमध्ये ६००×४८० इतके तर अतिस्पष्ट दर्शकांमध्ये १,६००×१,२०० इतके पिक्सेल असतात. गुंफण (इंटरलेसिंग) वापरणारे व न वापरणारे असे दोन्ही प्रकारचे दर्शक संगणकासाठी वापरले जातात. गुंफण न वापरणाऱ्या दर्शकांवरील संपूर्ण चित्र प्रतिसेकंद ५० हून अधिक वेळा उमटविले जात असल्यामुळे अधिक स्थिर दिसते. कृष्णधवल व्हिडिओदर्शकात प्रत्येक पिक्सेलमध्ये उजळपणाच्या २५६ किंवा अधिक पातळ्या दर्शविता येतात. रंगीत दर्शकांमधील पिक्सेल तीन रंगांच्या तीन ठिपक्यांच्या समूहाने बनलेला असून प्रत्येक रंगाच्या उजळपणाच्या विविध पातळ्या यात दर्शविता येतात. दर्शकपटल ऋण किरण नलिका, द्रव स्फटिक दर्शक अथवा आयनद्रायू या प्रकारचा असतो.

माउस : हाताच्या पंजामध्ये मावेल इतक्या आकारमानाच्या या उपकरणाच्या खालच्या बाजूस एक छोटा रबरी चेंडू असून तो मुक्तपणे एका नरम पॅडवर फिरू शकतो. त्याच्या चलनवलनाचे मापन करून त्याचे संदेश क्ष आणि य अक्षांच्या मूल्यांच्या रूपात संगणकाकडे पाठविले जातात. माउसच्या वरच्या बाजूला संगणकाला आज्ञा देण्यासाठी काही कळी असतात. हाताने माउस हलविल्यावर त्यानुसार दर्शकपटलावरील दर्शकचिन्हाची (पॉइंटरची) हालचाल होते. दर्शकचिन्ह इष्टस्थळी आणून माउसवरील कळ दाबून संगणकाला उचित आदेश देता येतो. प्रकाशीय माउसमध्ये रबरी चेंडूऐवजी माउसमधून खालच्या पृष्ठभागावर टाकलेल्या प्रकाशाच्या परावर्तनाच्या साहाय्याने माउसची हालचाल नोंदविली जाते. माउसच्या धर्तीवरच कार्य करणारा ट्रॅकचेंडू काही नोटबुक संगणकांमध्ये वापरला जातो. छोटा उभा दांडा असलेली जॉयस्टिकदेखील माउससारखेच कार्य करते. तिचा वापर बहुश: संगणक खेळांमध्ये केला जातो.


क्रमवीक्षक : (स्कॅनर). हे उपकरण कागदावरील मुद्रित चित्रे, मजकूर, रेखाटने इत्यादींचे अंकीय माहितीमध्ये रूपांतर करण्यासाठी वापरतात. त्यामध्ये कागदावर प्रकाश पाडून त्याची परावर्तित प्रतिमा कृष्णधवल किंवा रंगीत पिक्सेलच्या रूपात चित्रप्रतिमा म्हणून वाचली जाते व ही सर्व माहिती संगणकाकडे पाठविली जाते. एखादया मुद्रित दस्तऐवजाची अशी चित्रप्रतिमा संगणकात भरल्यावर त्याचे मजकुरात रूपांतर करण्या-साठी प्रकाशीय अक्षरशोधन सॉफ्टवेअर वापरून पुढे त्या मजकुराचे शब्दप्रक्रियक सॉफ्टवेअरच्या साहाय्याने संपादन करता येते.

मुद्रक : (प्रिंटर). अक्षरसाहित्य, आलेख, चित्रप्रतिमा या सर्व प्रकारच्या माहितीचे कागदावर मुद्रण करण्यासाठी मुद्रक हे प्रदान उप- करण संगणकाला जोडता येते. मुद्रकांचे आघाती व अनाघाती असे दोन वर्ग आहेत.पुढे दिलेल्या प्रकारचे मुद्रक संगणकाला जोडले जातात.

डेझीव्हील मुद्रक : या मुद्रकामध्ये धातूच्या एका फिरत्या व  सरकत्या दंडगोलाकृती शीर्षावर मुद्रणयोग्य अक्षरांच्या उन्नत प्रतिमा बनविलेल्या असतात. कागदावर एखादया स्थळी उमटविण्याचे इच्छित अक्षर जेव्हा कागदासमोर येते तेव्हा शाई भरलेल्या फितीवरून त्यावर आघात करून कागदावर ते अक्षर उमटविले जाते.

डॉट मॅट्रिक्स मुद्रक : या प्रकारच्या मुद्रकांमध्ये धातूच्या सरकत्या शीर्षावर तारांच्या ९, १८ किंवा २४ सुया असतात. या सुयांच्या विविध प्रकारे जुळण्या करून निरनिराळी अक्षरे व आकार बनविले जातात. यामुळे या मुद्रकांवर अनेक भाषांमधील अक्षरसाहित्य, आलेख, रेखाटने अशा माहितीचे मुद्रण करता येते. यात २, ३ रंगांच्या फिती वापरून मर्यादित प्रमाणावर रंगीत मुद्रण करता येते.

पंक्ती मुद्रक : (लाइन प्रिंटर). यात अक्षरांच्या उन्नत प्रतिमा संपूर्ण  कागदाच्या रूंदीभर असणाऱ्या दंडगोलाकृती फिरत्या रूळावर बनविलेल्या असतात. एकाच वेळी एका पंक्तीतील सर्व अक्षरांवर आघात करण्याची  क्षमता असल्याने रूळाच्या एका परिभमणामध्ये कागदावर एक संपूर्णपंक्ती मुद्रित होते. या यंत्राची मुद्रणगती अधिक असल्याने मोठया प्रमाणावर छपाई करण्याच्या उपयोजनांमध्ये यांचा वापर होतो.

अनाघाती (नॉन इम्पॅक्ट) मुद्रक :अनाघाती मुद्रकांमध्ये शाईधार (इंकजेट) आणि लेसर या दोन प्रकारचे मुद्रक सर्वत्र वापरले जातात. या दोन्हींमध्ये कृष्णधवल व रंगीत अशी दोन्ही प्रकारची यंत्रे उपलब्ध आहेत. शाईधार मुद्रकांमध्ये शीर्षावरील सूक्ष्म छिद्रांतून शाईच्या सूक्ष्म धारा सोडून कागदावर निरनिराळे आकृतिबंध उमटवितात. ही शाई सत्वर सुकणारी असल्याने स्पष्ट मुद्रण शक्य होते. रंगीत शाईधार यंत्रात एक काळ्या शाईची व तीन रंगीत शाईच्या अशा चार धारा असून त्यामुळे बहुरंगी मुद्रण शक्य होते. रंगीत चित्रांचे प्रतिसेंटिमीटर १२० बिंदू इतक्या दाटीचे मुद्रण मिळू शकते. लेसर मुद्रण यंत्रात फिरत्या सूक्ष्म आरशांवरून लेसर किरण परावर्तित करून एका रूळावर मुद्रण करावयाची प्रतिमा उमटविली जाते. ती विद्युत् भारित होऊन शाईचे सूक्ष्म चूर्ण त्याच प्रतिमेच्या आकृतिबंधावर आकर्षित करून घेते. त्या रूळावरून विद्युत् भारित कागद गुंडाळला जातो तेव्हा तो आकृतिबंध कागदावर स्थानांतरित होतो व त्याला उष्णतेने वितळवून कागदाशी पक्के एकरूप केले जाते. रंगीत लेसर मुद्रकातही चार रंगांसाठी हेच तंत्र वापरले जाते. लेसर यंत्रावर प्रतिसेंटिमीटर ५०० बिंदू इतक्या दाटीचे मुद्रण करता येते. त्यांची मुद्रणगती शाईधार मुद्रकांहून अधिक असते.

मॉडेम : हे आदान-प्रदान उपकरण संगणकाला दूरध्वनी जोडण्यासाठी वापरले जाते. मॉडेममध्ये संगणकाकडून येणाऱ्या द्विमान अंकांचे दूरध्वनीला अनुरूप अशा श्राव्य स्वरांमध्ये परिवर्तन केले जाते. याउलट क्रिया करून दूरध्वनीवरून आलेल्या स्वरांचे द्विमान अंक बनवून संगणकाला देण्याचे कार्यही मॉडेम करते. यांची द्विमान अंक पाठविण्याची गती प्रतिसेकंद ५६,००० इतकी  मिळू शकते. दूरध्वनी सर्वत्र सहज उपलब्ध असल्याने जालकाला (नेटवर्कला) संगणक जोडण्यासाठी मॉडेमचा वापर मोठया प्रमाणावर केला जातो.

जालक इंटरफेस : संगणक एकत्र जोडून त्यांना आपसात माहितीची देवाण-घेवाण करता यावी या उद्देशाने संगणकाचे जालक निर्मिलेजाते. साधारणत: २, ३ किलोमीटर त्रिज्येच्या क्षेत्रामधील संगणक एकत्र जोडणाऱ्या जालकाला स्थानिक क्षेत्रीय जालक (लोकल एरिया नेटवर्क LAN) म्हणतात. ईथरनेट या नावाने ओळखली जाणारी स्थानिक क्षेत्रीय जालके मोठया प्रमाणावर वापरली जातात. या जालकाला जोडण्यासाठी संगणकात जालक इंटरफेस हार्डवेअर बसवावे लागते.  जेव्हा एखादे उपयोजन दुसऱ्या संगणकाशी संदेशवहनाची मागणी करते तेव्हा प्रेषण करावयाची माहिती जालकाला अनुरूप अशा मांडणीमध्ये बसवून पाठविण्याचे कार्य जालक इंटरफेस करतात. दुसऱ्या संगणकाकडून आलेली माहिती उपयोजनांकडे सुपूर्त करण्याचे कार्यही ती करतात. यांची जालकावरून माहिती पाठविण्याची गती प्रतिसेकंद एक कोटी ते अनेक अब्ज द्विमान अंक इतकी असू शकते.

वरील उपकरणांखेरीज श्राव्य संदेशांसाठी ध्वनिगाहक आणि ध्वनि-क्षेपक, व्हिडिओसाठी कॅमेरा, मोठया आलेखांचे मुद्रण करण्यासाठी प्लॉटर, आलेख आदान करण्यासाठी गाफ्रिक टॅबलेट, सदृश प्रचलांचे आदान करण्यासाठी सदृश-ते-अंकीय परिवर्तक (ॲनॅलॉग-टू-डिजिटल कन्व्हर्टर) व प्रदान करण्यासाठी अंकीय-ते-सदृश परिवर्तक (डिजिटल- -टू-ॲनॅलॉग कन्व्हर्टर) अशी अनेक आदान-प्रदान उपकरणे संगणकांना जोडली जातात.[→  सदृश-ते-अंकीय परिवर्तक]. 


संगणकांचे प्रकार : संगणकाचे आकारमान, त्याचे कार्यमान व उपयोजने यांच्या आधारावर संगणकांचे अनेक प्रकारांनी वर्गीकरण करता येते. त्यांतील काही प्रमुख पकार पुढे दिले आहेत.

मेन फ्रेम :अतिशय वेगवान, मोठया पमाणावर स्मृतिकोश उपलब्ध असलेले, मोठया आकारमानाचे संगणक मेन फ्रेम या नावाने ओळखले जातात. ते एका वेळी एक किंवा अनेक कार्यक्रम चालविण्यासाठी वापरले जातात. एका वेळी कित्येक वापरकर्ते त्यावर काम करू शकतात. जटिल समस्या सोडविण्यासाठी त्यांचा उपयोग केला जातो. हे संगणक अनेक कपाटांची जागा व्यापतात.

सूक्ष्मसंगणक : १९७०-८० च्या कालखंडात सूक्ष्मसंगणकाचा उदय झाला. संकलित मंडलांच्या एका किंवा काही थोड्या चिपांवर यांचा संपूर्ण केंद्रीय प्रक्रियक बसविलेला असतो. हा सर्व दृष्टींनी सूक्ष्म असल्याने बहुधा एखादया विशिष्ट कार्यक्रमासाठी वापरला जातो.  

वैयक्तिक संगणक : सूक्ष्मसंगणकाचीच योजना वापरून बनविलेले हे संगणक एका व्यक्तीने विविध वैयक्तिक उपयोजनांसाठी वापरण्याच्या उद्दिष्टाने निर्मिले जातात. चुंबकीय तबकड्या, पकाशीय तबकड्या, कळफलक, व्हिडिओदर्शक अग्र अशा विविध उपकरणांनी युक्त असलेले हे संगणक कार्यालयीन व घरातील उपयोजनांसाठी वापरले जातात.

 

लघुसंगणक : सूक्ष्मसंगणक व मेन फ्रेम यांच्यामध्ये असलेले हे संगणक बहुधा प्रक्रिया नियंत्रक म्हणून वापरले जात. वैयक्तिक संगणकांची सतत वाढती क्षमता आणि घटती किंमत यांमुळे हा वर्ग आता लुप्त झाला आहे.

नोटबुक किंवा लॅपटॉप संगणक : हातात वाहून नेण्याइतक्या छोट्या आकारमानात उपलब्ध असलेल्या या संगणकात कळफलक, दर्शक अग्र, ट्रॅकबॉल अशी उपकरणे घडी घालता येणाऱ्या बांधणीत बसविलेली असतात. जवळजवळ वैयक्तिक संगणकाइतकी क्षमता असलेल्या या संगणकांत साधारण किंवा बिनतारी जालक इंटरफेस बसविल्यास जेथे  तशी सुविधा असेल तेथे ते जालकावरून संदेशवहन करू शकतात.

सेवाप्रदाता : हे संगणक विशिष्ट सेवा प्रदान करण्यासाठी वापरले जातात व एकाच वेळी अनेक गाहक संगणकांना (क्लायंट कॉम्प्युटर) सेवा पुरवू शकतात. सेवाप्रदाता संगणक आपला विशिष्ट सेवा कार्यक्रम कार्यान्वित करून गाहकांकडून येणाऱ्या सेवामागणीची प्रतीक्षा करतात व मागणी आल्यानंतर तो विशिष्ट व्यवहारविनिमय पूर्ण करून पुन्हा पुढील मागणीच्या प्रतीक्षेत राहतात.

जडविलेले संगणक : विशिष्ट कार्यासाठी बनविलेली उपकरणे व  प्रणाली यांमध्ये अंत:स्थित असलेले हे संगणक त्या उपकरणांचे नियंत्रण करतात. भ्रमण दूरध्वनी (मोबाइल फोन), व्हिडिओ फीतमुद्रक, धुलाई यंत्र, उद्वहन यंत्रणा, मोटारगाड्या, विमाने अशा प्रणाली संगणकजडित झाल्याने अनेक गुंतागुंतीची कार्ये सुकर व विश्वासार्ह झाली आहेत.

भ्रमण संगणक : (मोबाइल कॉम्प्युटर). हाताच्या तळव्यात धरता  येण्याजोगे हे संगणक एका व्यक्तीला त्याच्या भ्रमणकाळात आवश्यक त्या सेवा पुरवितात. वैयक्तिक दूरध्वनी निर्देशिका, दैनंदिनी, गणनयंत्र, संक्षिप्त शब्दप्रक्रियक व गणनतक्ते अशा अनेक सोयी पुरविणारे हे  संगणक तशी तरतूद केल्यास जालकाशी संलग्न राहू शकतात. त्यामुळे एखादया मोठया संगणकाशी संपर्कात राहून त्याच्या समन्वयाने विविध  उपयोजने चालवू शकतात. काही भ्रमण संगणकात भ्रमण दूरध्वनीचीही   सुविधा असते.

संगणकाची उपयोजने : संगणकांमध्ये कार्यान्वित असलेल्या कार्यक्रमानुसार कोणत्याही प्रकारचे कार्य संगणक करू शकतो. त्यांच्या  या चतुरस्रपणामध्ये त्यांची गती, माहिती संगहक्षमता, माहितीची सर्व   माध्यमे हाताळण्याची कुवत, दुसऱ्या संगणकांशी व मानवाशी संदेश-वहनक्षमता, त्यांचे घटते आकारमान व किंमत या अनेक गुणधर्मांची भर पडल्यामुळे संगणकांचे उपयोजन क्षेत्र अतिशय विस्तीर्ण बनले आहे.

संगणकांचे मूळ कार्य गणनक्रियेचे आहे. त्यामुळे वैज्ञानिक व अभि- यांत्रिकी क्षेत्रांत संगणकांचे योगदान सतत अगेसर राहते. जटिल गणिती समस्या, लाखोवेळा पुनरावृत्त्या कराव्या लागणाऱ्या रीती, अभियांत्रिकीमधील गुंतागुंतीचे अभिकल्प, वैज्ञानिक रूपांकन, त्रिमितीय आलेखिकी, रेणवीय संरचना, जीवशास्त्र अशा विविध क्षेत्रांमध्ये संगणकांमुळे अन्यथा असाध्य ( सोडवायला कठीण ) असलेल्या समस्यांची उत्तरे मिळाली आहेत.

सर्व आदानांवर प्रक्रिया करून शीघ गतीने व अचूकतेने प्रदान देण्याच्या क्षमतेमुळे प्रक्रिया नियंत्रण क्षेत्रात संगणक महत्त्वाची भूमिका पार पाडतात. यामुळे कारखान्यांमधील प्रक्रियांचे नियंत्रण, मोटारगाड्या, रेल्वे, विमाने या वाहनांचे तसेच विविध स्वयंचलित उपकरणांचे नियंत्रण अशा कित्येक कार्यांसाठी संगणक वापरले जातात.

माहिती तंत्रज्ञान : कोणत्याही कच्च्या माहितीमधून (प्रदत्तामधून) एखादया संदर्भात काही अर्थ प्रतीत होतो तेव्हा त्यात माहिती आहे असे  म्हणता येते. एका कार्यक्रमाने प्रदान केलेली संस्कारित माहिती दुसऱ्या कार्यक्रमासाठी कच्ची माहिती असू शकते. तसेच काही कार्यक्रमांना विशिष्ट संस्कारित माहितीशी काही कर्तव्य नसेल, तर त्याच्यासाठीही ती कच्ची माहितीच असते. उदा., एखादी फाईल एका संगणकावरून दुसऱ्या संगणकाकडे पाठविताना संदेशवहन प्रणालीला फायलीमधील माहितीच्या अर्थाशी काही देणेघेणे नसते. अशा कच्च्या किंवा संस्कारित माहितीशी संबंधित सर्व कार्ये करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या तंत्रज्ञानाला माहिती तंत्रज्ञान असे म्हणतात. यांमध्ये माहितीची निर्मिती, संगह, संस्करण, संकलन, वितरण, सादरीकरण, उपयोग इ. कार्ये समाविष्ट होतात. संगणक आणि संगणकजालक यांमध्ये झालेल्या भरीव प्रगतीमुळे त्यांच्या वापराने माहितीशी संबंधित सर्व कार्ये शीघ गतीने व कार्यक्षमतेने करता येऊ लागली. मोठया प्रमाणावर माहितीची हाताळणी, छोट्या जागेत माहितीचा विशाल संगह करणे, विस्तृत माहितीमधून इच्छित माहिती जलद गतीने शोधून काढणे, माहितीमधील आकृतिबंध शोधणे, तिचा संख्याशास्त्रीय उपयोग करणे, निर्णय प्रक्रियेमध्ये तिचा वापर करणे, जालकाव्दारे जग-भरातील माहितीची सत्वर देवाण-घेवाण करणे अशी सर्व कार्ये माहिती तंत्रज्ञानामुळे साध्य झाली आहेत. माहिती तंत्रज्ञानामध्ये हार्डवेअर, सॉफ्टवेअर, माहितीसंगह करण्याचे तंत्रज्ञान, डेटाबेस, संगणकजालक अशा क्षेत्रांचा समावेश होतो.

अंकांपासून ते चलत्‌चित्रापर्यंत माहितीची सर्व माध्यमे हाताळण्याच्या क्षमतेमुळे संगणकाचे कार्यक्षेत्र रोजच्या व्यवहारात दृष्टोत्पत्तीस येत आहे. शब्दप्रक्रियक, गणनतक्ते ही सर्वसामान्य कामे त्यामुळे सुलभ झाली आहेत. माहितीची संसंदर्भ विस्तृत बैठक (डेटाबेस) बनविणाऱ्या सॉफ्टवेअरमुळे माहितीच्या मोठया संग्रहामधून इच्छित माहिती शोधणे सहज शक्य झाले आहे. त्यामुळे मोठया संस्थांच्या व्यवस्थापनामध्ये व निर्णय प्रक्रियेमध्ये संगणकांचा वापर होत आहे. वाचनालये, रूग्णालये, वाणिज्य संस्था या सर्व ठिकाणी हे उपयोजन उपयुक्त आहे. संगणकसाधित अभिकल्प (कॉम्प्युटर एडेड डिझाइन) हे उपयोजन अभियांत्रिकी व वास्तुशास्त्र या क्षेत्रांत वापरले जाते. यामध्ये द्विमिती व त्रिमिती आरेखनविषयक सर्व कार्ये करता येत असल्याने आराखडे बनविणे, बदलणे व त्यांना अंतिम स्वरूप देण्यापर्यंत सर्व टप्प्यांवर याचा उपयोग होतो. मोटारगाड्या व विमानांचे अभिकल्प करण्यामध्ये हे उपयोजन व त्याची प्रगत स्वरूपे वापरली जातात. 


सदृशीकरण हे क्षेत्र संगणकाच्या वापरामुळे सहजसाध्य झाले आहे. एखादी प्रणाली बांधण्यापूर्वी व बांधल्यानंतर तिची चाचणी करण्यासाठी आणि तिच्या वापराचे प्रशिक्षण देण्यासाठी या उपयोजनाचा वापर होतो. हे उपयोजन प्रत्यक्ष प्रणालीचे कार्य व गुणधर्म, आदान-प्रदान, पर्यावरण या सर्व बाबी विचारात घेऊन त्या प्रणालीची सॉफ्टवेअरमध्ये चलप्रतिकृती तयार करते. त्यामुळे प्रत्यक्ष प्रणालीवर करावयाचे प्रयोग प्रतिकृतीवर करता येतात. प्रणालीच्या बांधणीचा काळ व खर्च कमी करणे, विनाशक चाचण्या टाळणे, बिनधोक प्रशिक्षण असे अनेक फायदे यामुळे होतात. [→ सदृशीकरण].

  

संगणकाच्या चतुरस्र वापरामुळे वैदयकीय क्षेत्र, शिक्षण, इलेक्ट्रॉनिकी, वाणिज्य, उदयोग, शेतीव्यवसाय, संदेशवहन, माहितीचे जगज्जालक  (वर्ल्ड वाइड वेब www) करमणूक ही सर्व क्षेत्रे संगणकांची उपयोजन क्षेत्रे बनली आहेत. जडविलेल्या संगणकांमुळे संगणकांची उपस्थिती वापरकर्त्याला न जाणवता त्यांचा वापर होत आहे. यातूनच सर्वव्यापी संगणन हे संशोधन क्षेत्र उदयास आले असून अदृश्य संगणक हे त्याचे एक तत्त्व मानले गेले आहे.

संगणकजालक : (कॉम्प्युटर नेटवर्क). संगणक ही एक बहुपैलू प्रणाली असल्यामुळे असंख्य उपयोजनांसाठी तिचा उपयोग केला जातो. काही संगणक विशिष्ट उपयोजनांसाठी कार्यान्वित केलेले असतात, तर काही संगणक एखादी सेवा एकाच वेळी कित्येक वापरकर्त्यांना पुरवू शकतात. काही संगणकांवर मिश्रसंदर्भ पद्धतीने मोठया प्रमाणावर माहिती संचयित करून डेटाबेस बनविलेला असतो. असे सर्व संगणक हे सेवा-प्रदाता प्रकारचे संगणक असतात. या सेवांचा उपयोग करू इच्छिणारे गाहक संगणक एखादया  मर्यादित  क्षेत्रात  किंवा  सर्वदूर  पसरलेले  असू  शकतात. तसेच या गाहकांना एकाच वेळी किंवा वेगवेगळ्या वेळी अनेक सेवांचा लाभ घेण्याची आवश्यकता निर्माण होऊ शकते. कोणत्याही वापरकर्त्याला, कोणत्याही वेळी, कोणत्याही सेवाप्रदात्याकडून, आवश्यक ती सर्व  बंधने पाळून, सेवा घेता यावी या उद्देशाने विविध सेवाप्रदाते संगणक व गाहक संगणक जालकाव्दारे आपसात जोडले जातात. स्थानिक क्षेत्रीय जालक काही किलोमीटर व्यासाच्या भौगोलिक क्षेत्रापुरते मर्यादित असते, तर विस्तृत क्षेत्रीय जालक दूर अंतरापर्यंतचे किंवा जगभराचे क्षेत्र व्यापू शकते. अनेक स्वतंत्र जालके एकमेकांना जोडून महाजालक (इंटरनेटवर्क) निर्माण होते. सर्व जगभर पसरलेले ‘ इंटरनेट ’ हे महाजालकाचे एक उत्तम उदाहरण आहे. एकविसाव्या शतकाच्या सुरूवातीस इंटरनेट जोडल्या गेलेल्या जालकांची संख्या लाखांमध्ये असून त्यांना जोडलेल्या संगणकांची एकंदर संख्या १५ कोटी  असल्याचा  अंदाज  होता.

संगणकजालकांमध्ये इलेक्ट्रॉनिकी  उपकरणे  व  त्यांना  जोडणारी  भौतिक माध्यमे यांचा समावेश होतो. जालकावर माहितीचे सर्व संदेश-वहन विशिष्ट मांडणी असलेल्या पॅकेटांच्या स्वरूपात केले जाते. पॅकेटांना माध्यमाशी  अनुरूप  शीर्षक  जोडून  विशिष्ट  चौकटीत  वेष्टित  करणे, पॅकेटांचे मार्ग निश्चित करणे व पॅकेटे माध्यमांतून प्रत्यक्ष प्रक्षेपित करणे ही सर्व कार्ये बहुधा संगणकजडित इलेक्ट्रॉनीय उपकरणांव्दारे केली जातात. पॅकेटांचे वहन करण्यासाठी तांब्याच्या विविध प्रकारच्या तारा व केबल, प्रकाशीय तंतू ही माध्यमे व बिनतारी यंत्रणा, दूरध्वनी जालक, उपगह  संदेशवहन  प्रणाली  या  सर्व  प्रणालींचा  उपयोग  केला  जातो.

आ. ६. संगणक जालक प्रणालीची सप्तस्तरीय योजनासंगणकजालक व्यवस्थेमध्ये संदेशवहनाची सुविधा देणारे जालक आणि त्याला जोडलेले व निरनिराळ्या उपयोजनांसाठी जालकाचा वापर करणारे अग्रसंगणक या दोहोंचा समावेश होतो. जालकव्यवस्थेची सर्व   कार्ये करू शकणारे हार्डवेअर व सॉफ्टवेअर ही दोन्ही तंत्रज्ञाने अत्यंत  गुंतागुंतीची असतात. त्यामुळे त्यांचा एकत्रितपणे विकास न करता त्यांच्या कार्याची अनेक स्तरांवर विभागणी करून सुटसुटीत स्वतंत्र विभाग  बनविले जातात. प्रत्येक विभागाची कार्यकक्षा निश्चित करून त्यांचा स्वतंत्रपणे विकास केला जातो. या व्यवस्थेचा आणखी एक महत्त्वाचा फायदा म्हणजे तंत्रज्ञानातील सुधारणेमुळे किंवा इतर कोणत्याही कारणाने  जर एका स्तरात बदल घडले, तर संपूर्ण जालक प्रणाली बदलावी लागत नाही. इंटरनॅशनल स्टँर्डड्स ऑर्गनायझेशनने ( आयएसओने ) ओपन सिस्टिम इंटरकनेक्ट या मानकात जालककार्याचे सात स्तर बनविलेले आहेत. या स्तरांची रचना आ. ६ मध्ये दाखविली आहे. यांतील प्रत्येक स्तर त्याच्या वरच्या स्तराला सेवा पुरवितो व खालच्या स्तराच्या सेवांचा उपयोग करून घेतो. सात स्तरांपैकी खालचे तीन स्तर प्रत्यक्ष जालकाशी, तर वरचे चार स्तर अग्रसंगणकांतील सॉफ्टवेअरशी संबंधित आहेत. टपालव्यवस्थेशी तुलना केल्यास पोस्टाच्या पेटीत पॅकेटे टाकल्यापासून ते दुसऱ्या टोकाला त्यांचा बटवडा होईपर्यंतच्या वहनाची जबाबदारी जालकाची, तर पॅकेटांमधील समाविष्टाची  जबाबदारी  अग्रसंगणकांची  असते. 


प्रत्यक्ष जालकाशी संबंधित स्तरांपैकी जालक स्तरावर पॅकेटांना उगमस्थानापासून गंतव्यस्थानापर्यंत पाठविण्याच्या मार्गाची निवड व निश्चिती हे प्रमुख कार्य केले जाते. या दोन टोकांदरम्यान पॅकेटे अनेकटप्पे घेत जाऊ शकतात. पॅकेटांना अशा प्रत्येक टप्प्यावर विशिष्ट चौकटीत वेष्टित करून त्या त्या टप्प्यांना जोडणाऱ्या संदेशवाहिनीवरून प्रेषित करण्याचे कार्य जोडणी स्तरावर केले जाते. प्रेषित केलेल्या माहितीतील चुकांचे शोधन व दुरूस्ती आणि संदेशवहनाच्या ओघाचे नियंत्रण ही कार्येही या स्तरावर पार पडतात. सर्वांत खालच्या स्तरावर चौकटीत वेष्टित केलेल्या पॅकेटांतील द्विमान अंक भौतिक माध्यमावरून पाठविण्याच्या  हार्डवेअर  प्रणालीचा  समावेश  असतो.

उगमस्थान व गंतव्यस्थान या दोन ठिकाणी जालकाला जोडलेले अग्रसंगणक जालकाव्दारे एकमेकांशी संदेशवहन करतात. जालक प्रणालीचे वरचे चार स्तर अग्रसंगणकांशी संबंधित असतात. या स्तरांवरील सर्व कार्ये दोन अग्रसंगणकांना एकमेकांशी संदेशवहन करण्याची व्यवस्था पुरविण्याची  जबाबदारी  पार  पाडतात.  हे  स्तर  मिळून उपयोजनाची प्रेषित करावयाची माहिती घेऊन तिची जालकावरून पाठविण्यायोग्य पॅकेटे बनविण्यापर्यंतची कार्ये पार पाडतात. यामुळे संगणका-वरील उपयोजनांना खालच्या तीन स्तरांवरील प्रत्यक्ष जालकविषयक कार्याच्या तपशिलात जाण्याची गरज पडत नाही. सर्वांत वरच्या म्हणजे सातव्या स्तरावर एकमेकांशी संपर्क साधू पाहणारे उपयोजन असते. उदा., एका संगणकावरील फाइल दुसऱ्या संगणकावर पाठविणे. दोन संगणकांच्या माहितीच्या मांडणीत फरक असल्यास त्यांच्या पुनर्मांडणीचे काम सहाव्या स्तरावर केले जाते. माहितीचा संक्षेप (कॉम्प्रेशन) करणे किंवा  गुप्त  लेखन  करणे  अशी  सर्व  सादरीकरणविषयक  कार्येही यामध्ये येतात. पाचव्या स्तरावर संदेशवहनाच्या विशिष्ट सत्राचे व्यवस्थापन केले जाते. चौथ्या स्तरावर दोन गसंगणकांमधील संदेशवहनासाठी आवश्यक ती सर्व कार्ये केली जातात. चौथा स्तर संगणकावरील सर्व उपयोजनांना ही सेवा पुरवितो व त्यासाठी खालील तीन स्तरांनी पुरविलेल्या सेवांचा उपयोग करून घेतो. हा स्तर अग्रसंगणकांना जालक बांधून त्यांना एकमेकांशी संदेशवहन करण्यासाठी परिवहन सेवा पुरवितो व उपयोजनांना त्या  परिवहनाच्या  तपशिलातून  अलग  ठेवतो.

इंटरनेट : ह्या सर्वांत व्यापक महाजालकामध्येसुद्धा स्तरीय योजना राबविली जाते. मात्र ती आयएसओच्या सप्तस्तरीय रचनेपेक्षा काहीशी निराळी आहे. इंटरनेट हे अनेक जालके एकमेकांना जोडून तयार झालेले महाजालक आहे. ही जालके विविध प्रकारची असू शकतात. त्यांचे व्यवस्थापनही स्वतंत्रपणे करण्यात येते. त्यामुळे इंटरनेटची स्तरीय योजना  मुख्यत:  आंतरजालकीय  जोडणीला  मध्यवर्ती  ठेवून  केलेली  आहे. यातील आंतरजालक स्तर सर्वत्र समान असतो. आंतरजालक स्तरावरील आयपी  (इंटरनेट  प्रोटोकॉल)  ही  नियमावली  वापरणे  इंटरनेटवरील   सर्व जालकांना सक्तीचे आहे. त्यावरील दोन्ही स्तर अग्रसंगणकाच्या कार्याशी संबंधित असतात. परिवहन स्तरावर टीसीपी (ट्रान्स्मिशन कंट्रोल प्रोटोकॉल) व यूडीपी (यूजर डेटागाम प्रोटोकॉल) या दोन नियमावल्या प्रामुख्याने  उपयोगात आणल्या जातात. उपयोजन स्तरावर अनेक नियमावल्या निरनिराळ्या उपयोजनांसाठी वापरात आहेत. उदा., फायली पाठविण्यासाठी एफटीपी (फाइल ट्रान्स्फर प्रोटोकॉल) व जगज्जालकावरील माहितीसाठी एचटीटीपी (हायपरटेक्स्ट ट्रान्स्फर प्रोटोकॉल). आयपी स्तरावर पॅकेटांची मार्गनिश्चिती करण्यात येते. ही पॅकेटे प्रत्यक्ष कशी प्रेषित करायची त्याची  आपापली  जबाबदारी  इंटरनेटवरील  प्रत्येक  जालक  पार पाडते.त्यामुळे आयपीच्या खालील स्तर जालक सापेक्ष असतात.(आ.७).

उपयोजन स्तर 

परिवहन स्तर (टिसीपी., यूडीपी) 

आंतरजालक स्तर (आयपी) 

जालकसापेक्ष स्तर

आ. ७. इंटरनेटची आंतरजालक  प्रणालीशी  सुसंगत  स्तरीय  योजना

इंटरनेटच्या प्रसारामुळे सर्व प्रकारचे संदेश आयपीच्या नियमांची पूर्तता करून पाठ-विण्याचे तंत्रज्ञान प्रगत झाले आहे. मानवी संभाषण, चलच्च्त्रिे, संगीत, इलेक्ट्रॉनिकी टपाल (ई-मेल), आलेख, अक्षरमजकूर, सचेतनीकरण (ॲनिमेशन) इ. विविध माध्यमांचे संदेश आयपीच्या नियमानुसार बनविलेल्या पॅकेटांव्दारे प्रेषित केले जातात. इंटरनेटला जोडलेल्या असंख्य संगणकांवर कित्येक विषयांची माहिती वरीलपैकी बहुविध माध्यमांमधून उपलब्ध झाली आहे. एका संगणकावरील माहितीमध्ये संबंधित विषयावरील इतर संगणकांवरील माहितीकडे निर्देश करणारे दुवे ठेवलेले असल्याने सर्व माहितीचे एक जगज्जालक तयार झाले असून त्यात मोठया प्रमाणावर नित्य नवी भर पडत आहे. व्यापक प्रमाणावर उपलब्ध असलेल्या माहितीमधून इष्ट माहिती प्राप्त करणे, बहुविधमाध्यमी संदेशवहन, दूरसंगणन, दूरनियंत्रण अशी विविध उपयोजने विस्तृत प्रमाणावर उपलब्ध होत आहेत. माहितीची शीघ गतीने देवाण-घेवाण करण्याची क्षमता जालकांवर उपलब्ध होत असलेल्या अधिकाधिक पट्टविस्तारामुळे सतत वाढते आहे. माहिती, संगणनक्षमता आणि पट्टविस्तार अशी तीन प्रकारची संपत्ती इंटरनेटवर विपुल प्रमाणात निर्माण होत असून सतत वृद्धिंगत होत आहे. 


महासंगणक : (सुपरकॉम्प्युटर). कोणत्याही कालखंडातील प्रचलित संगणकांमध्ये अनेक दृष्टींनी परमोत्कृष्ट असलेल्या संगणकाला महासंगणक म्हणता येते. सर्वसाधारणपणे प्रचंड वेगाने गणिती क्रिया करू शकणाऱ्या संगणकांना महासंगणक या नावाने संबोधले जाते. अशा संगणकांमधील इलेक्ट्रॉनिकीय उपकरणे व यातील विविध प्रणालींची अंतर्गत रचना अत्याधुनिक पद्धतीच्या असतात. या दोन्ही क्षेत्रांमधील विकासामुळे संगणकाची कार्यगती प्रतिवर्षी दुप्पट होते असा अनुभव आहे. मोठया प्रमाणावरील संकलित मंडलांमध्ये एका चिपेवर हजारो ट्रॅंझिस्टर बसविले जात असल्याने छोट्या आकारमानात उच्च संगणन-शक्ती उपलब्ध होत आहे. त्याचबरोबर संगणनाची गती अधिकाधिक वाढावी म्हणून महासंगणकाच्या आराखड्यामध्ये नवनवीन उपाय योजले जात आहेत. केंद्रीय प्रक्रियकामध्ये एका वेळी अनेक कृती करू  शकण्याची क्षमता अंतर्भूत करून जास्तीत जास्त समांतरता आणणे हा  एक महत्त्वाचा मार्ग महासंगणकात अवलंबला जातो. पाइपलायनिंग या तंत्राचा उपयोग करून कार्यक्रमातील आदेशांवर करावयाच्या विविध क्रिया निरनिराळ्या हार्डवेअरमध्ये एका वेळी करण्याची सोय केली जाते. त्यामुळे एका आदेशानुसार प्रत्यक्ष कृती करण्याच्या वेळीच पुढील आदेशाला लागणारे ऑपेरंड आणणे, त्यापुढील आदेशाचा अर्थ लावणे व त्याही पुढील आदेश स्मृतीमधून आणणे अशा कृती समांतरपणे करता येऊन  वेळेची  मोठी  बचत  होते.

संगणकामध्ये एकच प्रक्रियक असेल, तर त्याच्या संगणनात समांतरता आणूनही तो संगणक मूलत: क्रमान्वितच राहतो व ‘एक आदेश एक  प्रदत्त’ या प्रकारची क्रिया करतो. एकाहून अधिक प्रक्रियक समाविष्ट  असलेले बहुप्रक्रियक संगणक वापरून संगणन गतीमध्ये वृद्धी करता येते. यासाठी  विविध  प्रकारच्या  योजना  अंमलात  आणल्या  जातात.

समुच्च्य (रे) प्रक्रियक : यातील प्रक्रियकामध्ये आदेश कृतीत आणणाऱ्या भागाच्या अनेक आवृत्त्या असतात. त्यायोगे एक आदेशकृती अनेक पदत्तांवर एकाच वेळी करता येऊन ‘एक आदेश बहुप्रदत्त प्रणाली ’ राबविता  येते.

सदिश (व्हेक्टर) प्रक्रियक : यामध्ये गणिती क्रिया करणारे अनेक खास प्रक्रियक असतात. या प्रक्रियकांमध्ये शीघ्र गतीने कार्य करणारी   चल बिंदू गणिती एकके व सदिश नोंदक असतात. यायोगे चल बिंदू संख्यांच्या विशाल सदिशांवर शीघ्र गतीने गणिती क्रिया करता येतात.

बहुप्रक्रियक संगणक : या संगणकांमध्ये एकाहून अधिक संपूर्ण  प्रक्रियक असून ते एक समाईक स्मृती वापरतात. शिवाय प्रत्येकाची एक स्वतंत्र स्मृतीही असू शकते. त्यांची आंतरजोडणी व्यवस्था सर्व  प्रक्रियकांना दृढ संयुक्त करणारी व शीघ्र गतीने संदेशवहन पुरविणारी असून त्यायोगे सर्व प्रक्रियक मिळून एकात्म संगणकाप्रमाणे कार्य करतात. यांच्या परिचालन प्रणालीला नेहमीच्या कार्याखेरीज प्रक्रियकांवरील संगणनभार व आदान-प्रदान उपकरणे यांवरील भार या दोहोंचे संतुलन साधावे लागते. या संगणकांवर चालविण्यासाठी यंत्रभाषेत  भाषांतर करणारा संकलक मूळ कार्यक्रमातील अंतर्गत समांतरता शोधून त्याप्रमाणे यंत्रभाषेतील समांतर कार्यक्रम तयार करतो. कार्यक्रम कार्यान्वित होताना त्यातील समांतर भाग एकाच वेळी निरनिराळ्या प्रक्रियकां-मध्ये कार्यान्वित करता येतात. यामुळे बहुआदेश बहुप्रदत्त ही योजना राबविता येते.

वृंद संगणन : (क्लस्टर्ड कॉम्प्युटिंग). या प्रकारच्या महासंगणकांमध्ये प्रचलित व कमी खर्चिक असलेले स्वतंत्र संगणक एकमेकांना जोडून त्यात अतीव समांतरता आणलेली असते. यातील प्रत्येक प्रक्रियकाला स्वत:ची स्मृती असते. जो कार्यक्रम कार्यान्वित करावयाचा त्याचे समांतर विभाग अशा रीतीने पाडले जातात की, प्रत्येक विभाग निरनिराळ्या  संगणकांत एका वेळी कार्यान्वित करता येईल. ही विभागणी कार्यक्रम   विकसित करणारी व्यक्ती स्वत: निर्मिलेल्या आज्ञावलीव्दारे करू शकते किंवा असे कार्य करणारे खास संकलक कार्यक्रमातील समांतरता पारखून त्याचे विभाग पाडतात. अशा महासंगणकाच्या सर्वंकष गतीवर त्यातील संगणकांच्या आपसातील संदेशवहनातील अडचणींमुळे मर्यादा पडते. तसेच प्रत्येक कार्यक्रमाची अंतर्गत समांतरता मर्यादित असेल, तर तो कार्यक्रम महासंगणकाच्या समांतरतेचा पूर्ण उपयोग करून घेऊ शकत नाही. त्यामुळे अतीव समांतर महासंगणकाचे कार्यमान काही विशिष्ट प्रकारच्या कार्यक्रमांमध्येच उच्च्तम कोटीला पोहोचते.

महासंगणक हे काही प्रकारच्या शास्त्रीय व अभियांत्रिकी कार्यक्रमांना कार्यान्वित करण्यासाठी अत्यावश्यक असतात. काही संशोधनकार्यात आवश्यक असणारी प्रचंड आकडेमोड करण्यास सामान्य संगणकास एका वर्षाहून अधिक काळ लागू शकतो. महासंगणकांचा वापर करून या समस्या जलद गतीने सोडविता येतात. भौतिकी, संरचनात्मक यामिकी, हवामानशास्त्र, अणुकेंद्रीय शास्त्र, वायुगतिकी, भूकंपनांवरील प्रक्रिया, मोटारगाडी व विमान अभिकल्पातील त्रिमितीय प्रतिकृती या क्षेत्रातील अनेक प्रमेये व समस्या महासंगणकांच्या साहाय्यानेच सोडविण्यात आल्या आहेत.

अनुपम महासंगणक मालिका : भाभा अणुसंशोधन केंद्र, मुंबई या संस्थेने अतीव समांतर संस्करण पद्धतीचा उपयोग करून ‘अनुपम’ मालिकेतील महासंगणकांचा विकास केला आहे. वितरित स्मृतिप्रणाली असलेल्या या महासंगणकांत स्वतंत्र रीत्या संगणन करू शकणारे अनेक संगणक आहेत. हे सर्व संगणक उच्च गतीच्या जालक प्रणालींव्दारे एकमेकांना जोडलेले आहेत. या मालिकेतील ‘ अनुपम पेंटियम -६४ ’ या महासंगणकात ६४ प्रक्रियक आहेत. ते स्केलेबल कोहेरंट इंटरफेस या मानकावर आधारित प्रणालीव्दारे एकमेकांना जोडलेले असून आपसात प्रतिसेकंद ३०० मेगॅअष्टके या गतीने संदेशवहन करू शकतात. यातील प्रत्येक नोड स्वत:ची स्मृती व स्मृतिकोश असलेला स्वतंत्र संगणक असून कोणताही संगणक प्रधान संगणकाची भूमिका करू शकतो. यावर एखादी मोठी संगणकीय समस्या सोडविण्यासाठी कार्यक्रमाचे स्वतंत्र समांतर कार्यान्वित होऊ शकणारे विभाग बनविले जातात. प्रधान संगणक कार्यक्रमाचे विविध विभाग आवश्यकतेनुसार निरनिराळ्या सहचर संगणकांकडे सोपवितो. कार्यक्रम-विभागांचे निष्कर्ष परत प्रधान संगणकाकडे पाठविले जातात. त्या कार्यक्रमासाठी वापरले न जाणारे संगणक इतर कार्यक्रमांसाठी वापरता येतात. संगणक आपसातील संदेशवहनासाठी संदेशविनिमय पद्धती वापरतात. ‘अनुपम-अमेय’ या अतिउच्च गती महासंगणकात ५१२ प्रक्रियक असून ‘ हाय परफॉर्मन्स लिनपॅक’ या मान्यताप्राप्त मापनप्रणालीनुसार त्याचे कार्यमान प्रतिसेकंद १.७३ टेरॅफ्लॉप (१.७३१०१२ चल बिंदू गणिते) इतके आहे. अनुपम महासंगणकांसाठी लागणारे सर्व हार्डवेअर बाजारात सहज उपलब्ध असून सॉफ्टवेअर भाभा अणुसंशोधन केंद्रामध्ये विकसित करण्यात आल्याने त्यांचा निर्मिती खर्च तुलनेने खूप कमी आहे. 


परम महासंगणक मालिका : सेंटर फॉर डेव्हलपमेंट ऑफ ॲडव्हान्स्ड कॉम्प्युटिंग (सी-डॅक), पुणे या संस्थेने समांतर संस्करण पद्धतीचा उपयोग करून परम मालिकेतील महासंगणकाचा विकास केला आहे. या मालिकेतील ‘परम १००००’ या महासंगणकाच्या प्रत्येक नोडमध्ये चार प्रक्रियक असून त्यांना समाईक स्मृती उपलब्ध असते. प्रत्येक नोड हा स्वतंत्र संगणक असून सर्व नोड आपसात ‘ परमनेट ’ जालकाव्दारे जोडलेले आहेत. अशा प्रकारे बहुप्रक्रियक संगणक आणि वृंद संगणन यांचा मेळ साधलेला आहे. असे चाळीसपर्यंत नोड जोडण्याची क्षमता असलेली संरचना ‘परम १००००’ साठी बनविलेली आहे. यांतील चार नोड सेवाप्रदाता म्हणून तर ३६ नोड गणिती संगणनासाठी वापरता येतात. आपसातील संदेशवहनासाठी संदेशविनिमय पद्धतीचा अवलंब केला जातो. वापरकर्त्याच्या कार्यक्रमांचे स्वतंत्र, समांतर कार्यान्वित होऊ शकणारे विभाग बनवून ते कार्यान्वित केले जातात. ‘ हाय परफॉर्मन्स लिनपॅक ’ मापनप्रणालीनुसार ‘परम-१०००० ’ चे कार्यमान प्रतिसेकंद १०० गिगॅफ्लॉप इतके आहे. याचे सॉफ्टवेअर ‘ सी-डॅक ’ येथे विकसित करण्यात आले आहे. ‘परम-१०००० ’ पेक्षा अनेक पटींनी अधिक कार्यमान असलेल्या ‘ परमपद्म ’ या महासंगणकात ६२ नोड असून ‘पी ६३० ’ प्रकारचे एकूण २४८ प्रक्रियक आहेत. ते ‘परमनेट-२’ जालकाव्दारे जोडलेले आहेत. त्याचे उच्च्तम कार्यमान १ टेरॅफ्लॉप इतके आहे.

ग्रिडसंगणन : जेव्हा निरनिराळ्या स्थानी उपलब्ध असलेली विशिष्ट सामग्री आपसात अशा रीतीने जोडली जाते की, ज्यायोगे त्या जोडणी   व्यवस्थेव्दारे विविध स्थानांच्या मागणीप्रमाणे त्या संपूर्ण सामग्रीचे उचित वितरण (वापरासाठी विभाजन) केले जाऊ शकते, तेव्हा या व्यवस्थेला ग्रिड असे संबोधतात. उदा., विद्युत् शक्तीचे उत्पादन करणारी केंद्रे व विद्युत् पुरवठा प्रणाली यांना आपसात जोडून बनलेले राष्ट्रीय विद्युत् ग्रिड. जालकाव्दारे जोडलेल्या संगणकांवर अशी विकेंद्रित संगणन-सामग्री सर्वत्र उपलब्ध असते. जालकावरील संगणक त्यांच्याकडील प्रक्रियक, स्मृती, माहिती, विशिष्ट उपकरणे अशी सामग्री ते बाह्य वापरकर्त्यांना उपलब्ध करून देऊ शकतात. अशा सर्व सामग्रीची उपलब्धता, त्यांची क्षमता, त्यांची सुरक्षा व स्वायत्तता, वितरणाचे धोरण, वापरण्याचा मोबदला या सर्व बाबींची माहिती निर्देशिकांमध्ये  ठेवून  सामग्री  वितरणाची  व्यवस्था  ग्रिडसंगणन  योजने-अंतर्गत बनविली जाते. ग्रिडचे मध्यस्थ सॉफ्टवेअर या सामग्रीच्या व वापरकर्त्याच्या मधील दलालाचे काम करते. वापरकर्त्याने दिलेल्या  इच्छित/आवश्यक साधनसामग्रीच्या तपशिलावरून मध्यस्थ सॉफ्टवेअर निर्देशिकांमध्ये मागणीशी अनुरूप सामग्रीचा शोध घेऊन ती वापरकर्त्याला उपलब्ध करून देते. वापरकर्त्याला सर्वसाधारणपणे सामग्रीचा उगम जाणण्याचे प्रयोजन नसते. इंटरनेटवरून ज्याप्रमाणे आपल्याला उगमस्थान न जाणता विविध प्रकारची माहिती मिळते त्याप्रमाणे ग्रिडवरून संगणक साधनसामग्री प्राप्त होते. जालक व्यवस्थेप्रमाणेच ग्रिडचे व्यवस्थापन बहुस्तरीय पद्धती वापरून केले जाते. सर्वांत वरच्या स्तरावर सामग्रीची मागणी करणारे वापरकर्ते व सर्वांत खालच्या स्तरावर प्रत्यक्ष ती सामग्री असते. मधील स्तरांवर आपसातील संदेशवहन, अधिकृतीकरण (ऑथेंटिकेशन), सामग्री निर्देशिका बनविणे, वितरण धोरण राबविणे इ. कार्ये केली जातात. ग्रिडमध्ये सहभागी होणारे संगणक स्वतंत्र व्यवस्थापनाखालील व विभिन्न प्रकारचे असू शकतात, हा ग्रिडसंगणन प्रणालीचा विशेष गुणधर्म आहे. जगातील प्रमुख देशांमध्ये संगणक ग्रिडची स्थापना होत आहे. जिनीव्हा येथील सर्न संशोधन संस्थेच्या पुढाकाराने उच्चऊर्जा भौतिकीमधील प्रयोगांसाठी एक प्रचंड यूरोपीय ग्रिड स्थापण्यात येत असून त्यातून प्रतिवर्षी भौतिकीशी संबंधित अशा एक दशलक्ष गिगॅअष्टके माहितीवर प्रक्रिया करण्यात येणार आहे. भारतामध्ये संशोधन संस्था व शिक्षण संस्था यांच्या उपयोगासाठी ‘ गरूड ’ या राष्ट्रीय संगणन ग्रिडची स्थापना केली जात आहे.

संगणक सुरक्षा : संगणक संपत्तीचे विविध धोक्यांपासून संरक्षण व संगणक क्षेत्रात अनधिकृत प्रवेशास प्रतिबंध करण्याचे काम संगणक सुरक्षा व्यवस्था करते. संगणक संपत्तीमध्ये हार्डवेअर, सॉफ्टवेअर, संगणकावरील माहिती आणि संगणक प्रदान करीत असलेल्या सेवा यांचा समावेश होतो. या संपत्तीला हार्डवेअर वा सॉफ्टवेअरमधील बिघाड, वापरकर्त्यांनी सहेतुकपणे किंवा निर्हेतुकपणे केलेल्या काही कृती, अनधिकृतरीत्या संगणक क्षेत्रात मिळविलेला प्रवेश, जालकावरून होणारी आकमणे, विषाणू , विद्युत् पुरवठाजन्य समस्या, आग, अपरिहार्य संकटे अशा अनेक कारणांनी धोके संभवतात. त्यामुळे परिणामकारक सुरक्षा व्यवस्था अंमलात आणून हार्डवेअर, सॉफ्टवेअर आणि माहितीची हानी, माहितीची गळती, सेवांची अनुपलब्धता अशा घटना टाळणे आवश्यक असते. मूर्त व अमूर्त स्वरूपांतील संगणकसंपत्तीचे संरक्षण, अनधिकृत प्रवेशापासून माहितीचे संरक्षण, माहितीची गोपनीयता, शुद्धता व उपलब्धता, माहितीच्या अस्वीकारापासून अभय ही सुरक्षा व्यवस्थेची ध्येये असतात. संगणक सुरक्षा व्यवस्थेमध्ये सुरक्षा सॉफ्टवेअर व इतर नियंत्रणांव्दारे करण्यात आलेले उपाय सर्वांत महत्त्वाचे व व्यापक असले, तरी भौतिक सुरक्षेसारखे इतरही अनेक प्रकारचे उपाय योजावे लागतात. सॉफ्टवेअरच्या साहाय्याने करण्यात आलेले काही महत्त्वाचे उपाय पुढीलप्रमाणे आहेत.

गुप्तलेखन : (क्रिप्टोगाफ्री). संगणकावर माहिती साठविताना किंवा माहितीची जालकावरून किंवा संदेशवाहिनीवरून देवाण-घेवाण करताना माहितीचे गुप्तलेखन केल्याने माहितीची गुप्तता व शुद्घता राखता येते. याशिवाय प्रकट चावी गुप्तलेखन प्रणालीव्दारे माहितीवर अंकीय स्वाक्षरी करता  आल्यामुळे  माहितीची  जबाबदारी  निश्चित  करता  येते.

प्रवेश नियंत्रण : (ॲक्सेस कंट्रोल). संगणकावर काम करणाऱ्या प्रत्येक वापरकर्त्याच्या नावाचे खाते नोंदवून केवळ अधिकृत वापरकर्त्यांनाच  प्रवेश मिळेल अशी व्यवस्था केलेली असते. वापरकर्त्याची ओळख पटविण्यासाठी परवलीचा शब्द (पासवर्ड), जीवसांख्यिक ओळख, स्मार्ट-कार्ड (संकलित मंडल समाविष्ट असलेले कार्ड) अशा उपायांचा अवलंब केला जातो. संगणकावरील फायली आणि आदान-प्रदान उपकरणे यांच्या वापरावर वापरकर्तानिहाय नियंत्रण ठेवता येते. संगणक जर जालकाला जोडलेला असेल, तर उचित स्थळी अवरोधक प्रणाली ठेवून जालकावरून संगणकात प्रवेश करण्यावर निर्बंध घालता येतात.

सॉफ्टवेअर सुरक्षा : संगणकावरील सर्व प्रकारचे सॉफ्टवेअर(विशेषत: परिचालन प्रणाली) चुकांपासून मुक्त, संपूर्ण आणि नेमकी असणे आवश्यक आहे. तसेच संगणक देत असलेल्या सेवा सोडून त्यावरील बाकी सर्व उपयोजने व कार्यक्रम निष्क्रिय केल्यास सुरक्षेस मदत होते. 


संगणक विषाणूंपासून संरक्षण : विषाणू (व्हायरस) हे संगणकाचे हेतूपूर्वक नुकसान करू शकणारे विशिष्ट कार्यक्रमच असतात. स्वत: जास्तीत जास्त पसरण्याच्या दृष्टीने विषाणू स्वत:चीच एक प्रत दुसऱ्या कार्यक्रमांना जोडतात. जेव्हा जेव्हा हे दुसरे कार्यक्रम चालविले जातात तेव्हा त्याबरोबर विषाणू कार्यक्रमातील आदेशसुद्धा सक्रिय होऊन हानी पोहोचवितात व पुन्हा स्वत:ची प्रत इतरत्र जोडू शकतात. दुष्ट हेतूने  पसरविलेले काही विषाणू संगणकावरील सर्व माहिती बाहेर पाठविणे, संगणकावरील सर्व फायली नष्ट करणे अशी विघातक कृत्ये करतात. निरनिराळ्या संगणकांवर चालविता येणारी फ्लॉपी, तबकडीसारखी सुवाह्य माध्यमे व जालक यांव्दारे विषाणू पसरतात. ई-मेलच्या प्रसारानंतर ई-मेलला जोडलेल्या फायलीमधून असे विषाणू पाठविण्याचे प्रमाण वाढून विषाणू पसरण्याचा वेग मोठया प्रमाणावर वाढला आहे. अपुरी सुरक्षा यंत्रणा, संगणकावरील सुरक्षाविषयक सुविधा कार्यान्वित करण्यातील चुका वा ढिलाई, सॉफ्टवेअरमधील चुका अशा दोषांचा फायदा उठवून विषाणू पसरत असल्याने संगणकावर परिणामकारक विषाणू प्रतिबंधक कार्यक्रम भरून ते सतत कार्यान्वित ठेवणे अत्यंत आवश्यक असते. नवनवीन विषाणूंची निर्मिती सतत होत असल्याने असे प्रतिबंधक कार्यक्रमही सतत अद्ययावत ठेवणे गरजेचे असते. कृमी (वर्म) हे जालकाव्दारे पसरणारे विषाणूंचे प्रकार, तसेच लाभदायक कार्यक्रमांच्या वेषातून जालकामधून संगणकात शिरणारे व विघातक कृत्ये करणारे ‘ ट्रॉजन हॉर्स ’ कार्यक्रम अशा विघातक कार्यक्रमांपासून संरक्षण करणारी व्यवस्था विशेषेकरून जालकाला  जोडलेल्या  संगणकांवर  करावी  लागते.

संगणकावर व जालकावर सुरक्षा प्रणाली बसविण्याखेरीज संगणकांवरील महत्त्वाची उपयोजने व माहिती यांची नियत काळानंतर सत्यप्रत काढून ती सुरक्षित ठेवणे, संगणक सुरक्षाविषयक कायदे बनवून त्यांची अंमलबजावणी करणे, संगणकात किंवा जालकात होणारे अनधिकृत प्रवेश शोधून त्यांची सूचना देणे, आणीबाणीच्या परिस्थितीचा सामना करणारी  व्यवस्था अंमलात आणणे आणि अनर्थ झाला तर त्यातून संगणक व्यवस्थेची पुन्हा उभारणी करण्याची कार्यपद्धती बनविणे ही सर्व कार्ये  सुरक्षा व्यवस्थेअंतर्गत येतात. संगणकाच्या कोणत्याही आस्थापनेमध्ये या सर्व बाबींची पूर्तता करू शकणारे संगणक सुरक्षा धोरण तयार करणे अनिवार्य  असते.

संगणक सुरक्षा यंत्रणेमध्ये सुसूत्रता आणण्याच्या दृष्टीने इंटरनॅशनल स्टँर्डड्स ऑर्गनायझेशनने ‘आयएसओ १७७९’ हे मानक २००० मध्ये प्रसृत केले आहे. याची प्रमुख वैशिष्टये पुढीलप्रमाणे आहेत : यामध्ये माहिती मालमत्तेमध्ये हार्डवेअर, सॉफ्टवेअर, उपयोजने, माहिती, स्मृति-माध्यमे, दस्तऐवज, माहितीसेवा, आधारसामग्री या सर्वांचा समावेश करण्यात आला आहे. हे मानक भौतिक, तांत्रिक, कारभारविषयक अशा सर्व बाबी विचारात घेऊन संभाव्य धोक्यांशी सुसंगत अशी सुरक्षा व्यवस्था बेतण्यावर भर देते. प्रत्यक्ष व्यावहारिक अंमलबजावणीविषयी खोलात न जाता हे मानक उच्च्स्तरीय मार्गदर्शक तत्त्वे सांगते. या मानकातून पुढे  आयएस ओ  २७०००  ही  मानक मालिका  उत्क्रांत  झाली.

माहिती तंत्रज्ञान  कायदा  :  माहिती  तंत्रज्ञानातील  प्रगतीमुळे वाणिज्य क्षेत्रात दस्तऐवजांच्या देवघेवीसाठी इलेक्ट्रॉनीय माध्यमांचा  वापर वाढू लागला. माहितीची देवाण-घेवाण व संगह यांसाठी माध्यम म्हणून कागदाऐवजी इलेक्ट्रॉनीय माध्यमे आणि मानवी हस्ताक्षराऐवजी    अंकीय स्वाक्षरी या पद्धतींचा वापर सुरू झाल्याने इलेक्ट्रॉनीय वाणिज्यासाठी आणि शासकीय कार्यालयात दाखल करण्याच्या दस्तऐवजांसाठी भारतीय शासनाने ऑक्टोबर २००० मध्ये  ‘माहिती तंत्रज्ञान कायदा’ अंमलात आणला. यामध्ये अंकीय स्वाक्षरीच्या वापराला मान्यता देण्यात आली असून अशा स्वाक्षृया प्रमाणित करण्यासाठी प्राधिकरणाची (सर्टिफाइंग ॲथॉरिटीची) योजना करण्यात आली आहे. या अनुषंगाने इंडियन पीनल कोड १८६०, इंडियन इव्हिडन्स ॲक्ट १८७२, बँकर्स बुक्स इव्हिडन्स ॲक्ट १८९१, रिझर्व्ह बँक ऑफ इंडिया ॲक्ट १९३४ या सर्व कायद्यांमध्ये इलेक्ट्रॉनीय दस्तऐवजांच्या वापरास कायदेशीर बनविण्याच्या दृष्टीने उचित सुधारणा करण्यात आल्या आहेत.

पहा : अवगम सिद्धांत औदयोगिक इलेक्ट्रॉनिकी माहिती संस्करण व्हिडिओ शब्द प्रक्रियक संगणक आलेखिकी संगणक कार्यक्रमण सदृश-ते-अंकीय  परिवर्तक  सदृशीकरण.

संदर्भ : 1. Hennessy, J. L. Patterson, D. Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface, 1997.

            2. Shiva, S. G. Computer Design and Architecture, New York, 2000.

            3.  Stallings, William, Computer Organisation and Architecture, New Delhi, 1998.

            4. Stallings, William, Operating Systems: Internals and Design Principles, 2000.

            5. Tanenbaum, A. S. Tanenbaum, Andrew, Modern Operating Systems, 2001.

आपटे, आल्हाद गो.


'अनुपम - झेयॉन १२८' महासंगणक : हा भाभा अणुसंशोधन केंद्र (मुंबई) या संस्थेने महासंगणकाच्या अनुपम मालिकेत विकसित केला. अनुपम महासंगणकावरील प्रादेशिक हवेच्या दाब आणि प्रवाह विन्यासाचे दृश्यीकरण.
अनुपम महासंगणकावर निर्मिलेली प्रथिन रेणूची अंतरर्चना. क्रे. महासंगणक : मोठया, गुंतागुंतीच्या संख्यात्मक समस्या अतिजलद गतीने सोडवू शकणारा, पहिला महासंगणक.
Close Menu
Skip to content