Introduction to Computer – NIELIT O Level (M1-R5)

📘 Definition (परिभाषा)

Computer एक electronic machine है जो user द्वारा दिए गए input को process करके meaningful output प्रदान करती है। यह data को store, process और retrieve कर सकता है। सरल शब्दों में — “Computer एक ऐसा electronic device है जो दिए गए निर्देशों के अनुसार कार्य करता है।”

💡 Characteristics of Computer (कंप्यूटर की विशेषताएँ)

• Speed (गति): कंप्यूटर बहुत तेज़ी से calculations कर सकता है, एक सेकंड में लाखों operations।
• Accuracy (शुद्धता): कंप्यूटर errors के बिना सही परिणाम देता है, जब तक data सही दिया गया हो।
• Storage (संग्रहण क्षमता): बड़ी मात्रा में data को store करने की क्षमता होती है।
• Diligence (अविचलता): यह थकता नहीं है और बार-बार एक जैसे काम कर सकता है।
• Versatility (बहु-उपयोगिता): यह विभिन्न कार्य जैसे data entry, games, graphics आदि कर सकता है।
• Automation (स्वचालन): निर्देश देने के बाद यह स्वयं कार्य करता है।

🔍 Functional Block Diagram (कार्य प्रणाली)

कंप्यूटर के कार्य को तीन मुख्य चरणों में बाँटा जा सकता है:

1. Input: User data को input devices जैसे keyboard, mouse से enter करता है।
2. Process: CPU data को process करता है और instructions के अनुसार कार्य करता है।
3. Output: Processed result को output devices जैसे monitor, printer के माध्यम से दिखाता है।

Fig: Basic Input-Process-Output (IPO) Model of Computer

⚙️ Basic Components (मुख्य घटक)

🧠 Example (उदाहरण)

जब हम Word Document बनाते हैं:
→ Keyboard से input देते हैं → CPU उसे process करता है → Monitor पर output दिखाता है → और Hard Disk में store किया जा सकता है।

📘 Introduction (परिचय)

कंप्यूटर का इतिहास बहुत पुराना है। मानव ने गणना (calculation) को आसान और तेज़ बनाने के लिए विभिन्न उपकरणों का आविष्कार किया — Abacus से लेकर आज के Super Computers तक। इस विकास प्रक्रिया को हम “Evolution of Computers” कहते हैं।

📜 Early Calculation Devices (प्रारंभिक गणना उपकरण)

• Abacus (एबाकस): लगभग 2500 वर्ष पूर्व चीन में विकसित; beads द्वारा गणना के लिए प्रयोग किया जाता था।
• Napier’s Bones (1617): John Napier द्वारा multiplication और division के लिए बनाया गया।
• Pascaline (1642): Blaise Pascal ने यह mechanical calculator बनाया जो जोड़ (Addition) कर सकता था।
• Leibniz Calculator (1671): Gottfried Leibniz ने ऐसा मशीन बनाया जो जोड़, घटाव, गुणा और भाग सभी कर सकता था।
• Difference Engine (1822): Charles Babbage द्वारा विकसित — इसे “Father of Computer” कहा जाता है।
• Analytical Engine (1837): Babbage की दूसरी मशीन जिसने input, process और output की अवधारणा दी।
• Mark I (1944): पहला electromechanical computer।
• ENIAC (1946): पहला electronic digital computer, जो बहुत तेज़ गणना कर सकता था।

💻 Generation of Computers (कंप्यूटर की पीढ़ियाँ)

कंप्यूटरों का विकास पाँच पीढ़ियों में बाँटा गया है:

⚙️ Features of Each Generation (प्रत्येक पीढ़ी की विशेषताएँ)

• First: बहुत बड़ा आकार, ज्यादा गर्मी और slow speed।
• Second: छोटे आकार, fast processing, कम energy उपयोग।
• Third: IC chips के कारण और तेज़ व अधिक विश्वसनीय।
• Fourth: Personal computers का जन्म, graphical interface।
• Fifth: Artificial Intelligence, Natural Language Processing, Robotics।

Fig: Evolution of Computer Generations (1940–Present)

📈 Modern Computers (आधुनिक कंप्यूटर)

आज के कंप्यूटर AI, Cloud Computing, IoT और Quantum Technology पर आधारित हैं। ये high-speed, portable और energy-efficient systems हैं जिनका उपयोग education, business, medicine और research में होता है।

📘 Introduction (परिचय)

Computer दो मुख्य भागों से मिलकर बना है — Hardware और Software। Hardware बिना Software काम नहीं कर सकता, और Software बिना Hardware चल नहीं सकता। दोनों का संयोजन ही एक पूर्ण कंप्यूटर सिस्टम बनाता है।

💻 Hardware (हार्डवेयर)

Hardware वह सभी भौतिक उपकरण हैं जिन्हें हम छू सकते हैं। जैसे – Monitor, Keyboard, Mouse, CPU, Hard Disk, Printer आदि।

🔸 Types of Hardware (हार्डवेयर के प्रकार)

Fig: Types of Computer Hardware

🧠 Software (सॉफ्टवेयर)

Software निर्देशों (Instructions) का समूह होता है जो हार्डवेयर को बताता है कि क्या और कैसे करना है। Software को देखा नहीं जा सकता लेकिन यह कंप्यूटर को नियंत्रित करता है।

🔸 Types of Software (सॉफ्टवेयर के प्रकार)

🔹 Software License Types (सॉफ्टवेयर लाइसेंस के प्रकार)

• Open Source Software (ओपन सोर्स): ऐसा software जिसका source code सार्वजनिक होता है। Examples: Linux, LibreOffice, Mozilla Firefox, GIMP
• Closed Source Software (क्लोज्ड सोर्स): इसका source code गुप्त रहता है। Examples: Microsoft Windows, Adobe Photoshop
• Freeware: Free उपयोग के लिए software लेकिन modification नहीं कर सकते। Examples: Google Chrome, Skype
• Shareware: Trial period के बाद payment की आवश्यकता होती है। Examples: WinZip, IDM
• Proprietary Software: किसी कंपनी का स्वामित्व होता है। Examples: MS Office, Oracle Database
• Public Domain Software: पूरी तरह free और open — कोई भी modify कर सकता है। Examples: BSD Unix, SQLite

Fig: Classification of Software

🧩 Relationship between Hardware and Software (हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर का संबंध)

Hardware और Software दोनों एक-दूसरे पर निर्भर हैं। उदाहरण के लिए — Hardware = शरीर (Body) Software = आत्मा (Soul) केवल दोनों के संयोजन से ही कंप्यूटर काम कर सकता है।

📘 Introduction (परिचय)

कंप्यूटर में Input Devices का उपयोग data या instructions देने के लिए किया जाता है, जबकि Output Devices का उपयोग processed result को दिखाने या प्राप्त करने के लिए किया जाता है। दोनों एक साथ कंप्यूटर के communication system का महत्वपूर्ण भाग हैं।

⌨️ Input Devices (इनपुट डिवाइस)

Input devices वे उपकरण होते हैं जिनके माध्यम से user कंप्यूटर को data या commands देता है। ये signals को machine-readable form में convert करते हैं।

🔸 Common Input Devices (सामान्य इनपुट उपकरण)

Fig: Common Input Devices

⚙️ Specialized Input Devices (विशेष इनपुट उपकरण)

• Light Pen: Screen पर directly draw करने के लिए।
• Joystick: Video games और graphic design में use होता है।
• Barcode Reader: Product information को scan करता है।
• OCR (Optical Character Reader): Printed text को editable text में convert करता है।
• MICR (Magnetic Ink Character Reader): Banking में cheque processing के लिए।
• Smart Card Reader: Debit/Credit card verification के लिए।

🖥️ Output Devices (आउटपुट डिवाइस)

Output devices processed information को user तक पहुँचाने का कार्य करते हैं। Output text, image, audio या video के रूप में हो सकता है।

🔸 Common Output Devices (सामान्य आउटपुट उपकरण)

Fig: Common Output Devices

⚙️ Advanced Output Devices (उन्नत आउटपुट उपकरण)

• 3D Printer: Physical 3D objects print करता है।
• Plotter: Engineering drawings और CAD applications में उपयोग होता है।
• VR Headset: Virtual reality experiences के लिए output device।

📘 Introduction (परिचय)

Memory वह स्थान है जहाँ कंप्यूटर data और instructions को अस्थायी या स्थायी रूप से store करता है। Memory की गति और क्षमता के आधार पर इसे कई प्रकारों में बाँटा गया है। Storage का कार्य data को लंबे समय के लिए सुरक्षित रखना होता है।

🧠 Types of Computer Memory (कंप्यूटर मेमोरी के प्रकार)

कंप्यूटर मेमोरी को मुख्यतः दो भागों में बाँटा जाता है: Primary Memory और Secondary Memory। इनके अलावा कुछ विशेष प्रकार की memory भी होती है जैसे Cache, Virtual Memory आदि।

Fig: Computer Memory Hierarchy (Registers → Cache → RAM → Secondary Storage)

💾 Primary Memory (प्राथमिक मेमोरी)

🔹 RAM (Random Access Memory)

RAM एक volatile memory है, यानी power off होने पर data मिट जाता है। यह temporary storage के लिए होती है और CPU इसे direct access कर सकता है।

• SRAM (Static RAM): तेज़ और महँगी — cache memory में उपयोग।
• DRAM (Dynamic RAM): सस्ती और slow — main memory में उपयोग।

🔹 ROM (Read Only Memory)

ROM non-volatile memory है जिसमें data स्थायी रूप से store रहता है। इसमें system startup program (BIOS) store होता है।

• PROM (Programmable ROM) – एक बार program किया जा सकता है।
• EPROM (Erasable PROM) – UV light से erase किया जा सकता है।
• EEPROM (Electrically Erasable PROM) – बिजली से erase व rewrite किया जा सकता है।
• Flash Memory: आधुनिक ROM का रूप, Pen Drive और SSD में उपयोग।

📀 Secondary Storage (द्वितीयक भंडारण)

Secondary storage data को लंबे समय तक सुरक्षित रखता है। यह non-volatile होता है और CPU इसे indirectly access करता है।

🔸 Types of Secondary Storage (द्वितीयक भंडारण के प्रकार)

Fig: Types of Secondary Storage Devices

⚖️ Difference between Primary and Secondary Memory

📘 Introduction (परिचय)

आज के डिजिटल युग में Mobile Apps और Open Source Software ने तकनीक को सभी के लिए सुलभ बना दिया है। Mobile Apps हमारे दैनिक कार्यों — जैसे शिक्षा, बैंकिंग, खरीदारी, मनोरंजन — को आसान बनाती हैं। वहीं Open Source Software innovation और collaboration को बढ़ावा देता है।

📱 Mobile Applications (मोबाइल एप्लिकेशन)

Mobile Apps छोटे सॉफ़्टवेयर प्रोग्राम होते हैं जो विशेष रूप से मोबाइल devices पर चलाने के लिए बनाए जाते हैं। इन्हें App Store (iOS) या Play Store (Android) से डाउनलोड किया जा सकता है।

🔸 Types of Mobile Applications (मोबाइल ऐप्स के प्रकार)

Fig: Types of Mobile Applications

⚙️ Popular Categories of Mobile Apps (लोकप्रिय मोबाइल ऐप श्रेणियाँ)

• Educational Apps: Byju’s, Google Classroom, Duolingo
• Financial Apps: Google Pay, PhonePe, Paytm, BHIM UPI
• Social Networking: Facebook, Instagram, Telegram
• Entertainment: YouTube, Netflix, Spotify
• Utility Apps: Calculator, File Manager, Torch, Notes
• Government Apps: UMANG, Aarogya Setu, DigiLocker

💻 Open Source Software (ओपन सोर्स सॉफ्टवेयर)

Open Source Software वह होता है जिसका source code सभी के लिए खुला होता है। कोई भी व्यक्ति इसे modify, distribute और improve कर सकता है। यह software community collaboration पर आधारित होता है।

🔸 Characteristics (विशेषताएँ)

• Free to use and modify (मुफ्त और संशोधन योग्य)
• Transparent Development Process
• Community Support and Frequent Updates
• No vendor lock-in (किसी एक कंपनी पर निर्भर नहीं)
• Secure and customizable

🔹 Examples of Open Source Software (उदाहरण)

Fig: Popular Open Source Software

⚖️ Difference Between Open Source and Proprietary Software