Co máme na mysli, když říkáme, že počítače používají nuly a jednotky?

Nejlepší odpověď

Velmi dobré odpovědi již zde. Pokusit se přidat ještě něco k tomu, co již bylo řečeno:

Počítač používá stejný nápad (tj. Mnoho signálů zapnutí / vypnutí) k ukládání / vytváření výsledků. Počítač tedy „myslí“ v ZAPNUTO nebo VYPNUTO, pouze použijeme reprezentaci 1 pro jeho ZAPNUTO a 0 pro jeho VYPNUTO …

Většinou dělá všechny tyto „šikovné“ věci pomocí velmi zjednodušující matematiky – pouze pomocí čísel. Používá však čísla jiným způsobem než vy nebo já. Máme tendenci uvažovat o číslech jako 0, 1, 2, 3, … 9, 10 atd. Počítač nemá toto privilegium, může jen „myslet“ na 0 a 1. Ale to stále znamená, že můžeme dělat stejnou matematiku jako my s našimi 10 (nebo jinými) číslicemi. Důvodem je, že stejně jako se rozhodneme použít jinou číslici, počítač se „rozhodne“ použít více. Tj. co je po 9? 10 samozřejmě „jen opakujeme vzor, ​​že?“

Toto se označuje jako základ číselného systému, který používáme. Např. normální, které lidé používají, je základ 10 (nebo desítkově) a to, co počítač používá, je binární (nebo základ 2). Když tedy počítač počítá, počítá se takto: 0 => 0 1 => 1 2 => 10 3 => 11 4 => 100 5 => 101 … 9 => 1001 10 => 1010 11 => 1011 atd. .

Existují i ​​jiné způsoby, někdy je používáme k trochu přesnějšímu porovnání metody počítače. Např. můžeme počítat v hexadecimálním – základu 16 místo obvyklého základu 10. V tomto případě mít 6 dalších piktogramů, které lze přidat k možným číslicím. Obvykle je používáme (mohli bychom také použít osmičkový osmičkový základ, nebo cokoli, co si vybereme), protože porovnávají mocniny 2, které používá binární systém – tj. základní 16 klesá přesně na pravomoci dvou (přeskočit některé, ale nikdy nespadnout na něco, co není moc 2 jako systém základny 10). Největší výhodou je, že počet číslic požadovaných v hex je úměrný počtu číslic v přihrádce (v tomto případě se každá číslice v hexadecimální mapě mapuje na 4 číslice v přihrádce – mnohem jednodušší převod na / z). Pokud použijeme hexadecimální (základ 16), počítáme takto: Dec => Hex => Bin .. .9 => 9 => 1001 10 => A => 1010 11 => B => 1011 … 15 => F => 1111 16 => 10 => 10 000 17 => 11 => 10001 … 31 => 1F => 11111 32 => 20 => 100000 33 => 21 => 100001 …

Z toho se všechny formy matematiky dělají skoro stejně, jako jste se učili matematiku. Např. přidání 2 čísel:

\_\_dec => hex => bin

25 19 11001

+ 16 10 10000

----------------------

31 29 01001

+ 10 100000 (carry)

----------------------

41 29 101001

Stejný typ věci platí pro všechny matematiky, násobení, dělení, odčítání atd. A od toho se to potom rozšíří i na další věci, jako jsou kořeny, exponenty, trig atd. .

Nyní vše, co počítač zobrazuje, je jen různými způsoby, jak tato čísla reprezentovat. Např. text na této stránce je jen hromada čísel, z nichž každé má konkrétní „porozumění“ v tom, že konkrétní číslo představuje konkrétní znak. Jednou z hlavních metod kódování písmen je sekvence ASCII ( kódy znaků ASCII a převod html, osmičkové, hexadecimální a desítkové tabulky ). Tím, že písmeno A má číslo 65 (v desítkové soustavě), tedy 41 (hex) a 1000001 (bin).

Ale obvykle je třeba taková čísla rozdělit, jinak nevíme, kde je jedno začíná a další se zastaví – počítače ani nemají oprávnění používat mezery. K tomu používá počítač nastavené skupiny binárních číslic. Obvykle ve skupinách po 8 (nazývaných Bajty), protože to je samo o sobě síla 2 a poskytuje přiměřeně slušné množství možných znaků (256 možností). Pokud je číslo nízké, pak je horní část naplněna 0s. Takže ve skutečnosti by A bylo uloženo v počítači jako 01000001, čalounění první nepotřebné číslice číslem 0. Existují i ​​jiné způsoby, např. UTF8 v zásadě říká: „Pokud je první bit 1, pak následuje dalších 8 číslic, které následují za tímto kódem, což pak rozšíří kód tak, aby zahrnoval ještě více možností.“

A nakonec věci jako grafika / obrázky / 3d / sound / atd. Jsou všechny také jen kódovány tak, že každé variantě dá jiné číslo, které se má zobrazit. Např. Barvy zobrazené na této obrazovce jsou tvořeny malými tečkami, z nichž každá má určitou barvu (obvykle je kódována něco jako RGB – červená / Zelená / Modrá intenzita jako číslo od 0 do (řekněme) 255 pro každého).

Je to ještě důležitější, když se začneme zabývat akcemi, které může počítač dělat. Jsou to také jen „čísla“ zakódováno tak, že znamená různé „věci se musí stát.“ Např. CPU počítače může mít sadu instrukcí (tj. ekódování různých možných akcí), ve které je jednou z nich instrukce k sčítání čísel, další k odečítání, další k odečítání vyměňte je od 1 s do 0 s a naopak, atd. atd.To je to, z čeho „software“ sestává – signály zapnutí / vypnutí, které vidíme analogicky k 1 a 0, ve vzorcích vyhovujících akcím, které software potřebuje k provedení CPU.

Ale protože to všechno začíná od toho zapnuto / vypnuto, což je interpretováno jako 1 nebo 0 … počítač právě používá 1 s a 0 s. Činí tak pouze při pohledu na vzorce 1s a 0s, které na sebe navazují. Vzor je tím, co dává 1 a 0 „význam“, samy o sobě mají velmi omezený význam.

Odpověď

Obvykle to znamená, že nerozumíme počítačům.

Vážně.

Pokud chcete zjistit, proč je to matoucí, nehledejte nic jiného než vypínač napájení v počítači. Vidíte ten vtipně vypadající symbol trojzubce? Přemýšleli jste někdy, co to znamená?

To je 1 položeno na 0.

Proč?

Zpět na nejčasnější počítače IBM IBM byla velká, neohrabaný kolébkový přepínač označený jako:

1 – Zapnuto 0 – Vypnuto

Postupem času se přepínače zmenšily a nakonec se staly tlačítky, což znamená, že vše, co je sloveso nesmyslné, jsme dostali symbol, který každý ví, ale nikdo mu nerozumí.

To je skoro všechno, co potřebujete o této otázce vědět: Lidé z počítače jsou trochu hloupí nebo alespoň líní.

Ale to “ Není to uspokojivé, domnívám se.

Přepínač představuje dva stavy, zapnuto a vypnuto. Tlačítka dělají totéž, kromě stavu, který je pro příležitostného pozorovatele neviditelný, takže potřebujeme, aby nám světelné indikátory řekly o interní přepínač.

Ale je to všudypřítomnější než toto. Pokud se uvnitř počítače zmenšíte, mikročipy mají v sobě tranzistory, které jsou (prosím, neřekněte to žádným elektrotechnikům, co jsem to řekl) něco jako drobné spínače. Umožňují napájení skrz (zapnuto) nebo nedrží (vypnuto) ) a oni „se zařídili, aby zpracovali data. Než jsme měli široce dostupné tranzistory, použili jsme relé pro stejný účel, spínače pro uložení stavu, stejně jako si váš světelný spínač„ pamatuje “, že jste chtěli světla zapnuto.

Když mluvíme o zpracovávaných datech, chceme přečíst stavy zapnutí / vypnutí tranzistorů (tak nějak; zde zjednodušuji, ale pokud chcete vyhledat jak funguje paměť počítače, já „tady počkám), chceme něco kompaktnějšího než„ zapnuto, zapnuto, vypnuto, zapnuto, zapnuto, vypnuto, vypnuto. “ Psal jsem dotykovým písmem a udělal asi půl tuctu chyb při psaní, že i když nemám na mysli žádnou konkrétní hodnotu, pokud chcete pochopit, proč to neletělo. Proto je vlastně psáme jako nuly a jedničky, jako například 11011000.

Ale i to je zdlouhavé, takže bychom mohli seskupit bity (binární číslice) do skupin po třech, což jsou osmičkové (base-8) čísla, 330 v tomto případ. To je matoucí, takže s větší pravděpodobností použijeme hexadecimální (base-16) čísla, která se rovnají čtyřem bitům, D8 zde.

Použití mocnin dvou je užitečné, protože to znamená (pokud jsme na primitivním počítači, kde je to životaschopné), že se můžeme podívat na signály na linkách ve skupině. Výše uvedená vyjádření jsou tedy užitečná, zatímco 216 (desetinné vyjádření) by pro osobu zabývající se počítačem nebylo příliš užitečné.

Ale abych se vrátil k věci, počítač sám o sobě používejte cokoli kromě stavů zapnutí a vypnutí, které interpretujeme jako nuly a jedničky, hexadecimální číslice, čísla, znaky (písmena, číslice, symboly a mezery), pokyny a libovolný počet dalších věcí. Počítač však o této interpretaci nemá ponětí.

No, můžete tvrdit, že instrukce jsou ve skutečnosti pochopeny, protože stavy zapnutí a vypnutí ve skutečnosti přinutí rozhodnutí, co dělat dál. Ale rozhodně ne zbytek.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *