Mitä tarkoitamme, kun sanomme, että tietokoneet käyttävät nollia ja ykkösiä?

Paras vastaus

Erittäin hyvät vastaukset jo täällä. Yritä lisätä hieman enemmän jo sanottuihin:

Tietokone käyttää samaa ideaa (eli paljon päälle / pois-signaaleja) tulosten tallentamiseen / tuottamiseen. Siksi tietokone ”ajattelee” ON-tilassa tai OFF, käytämme vain 1: n esitystä sen ON-tilassa ja 0: ta OFF-tilassa …

Enimmäkseen se tekee kaikki nämä ”hienot” asiat hyvin yksinkertaisen matematiikan avulla – käyttämällä vain numeroita. Kuitenkin se käyttää lukuja eri tavalla kuin sinä tai minä. Meillä on taipumus ajatella lukuja 0, 1, 2, 3, … 9, 10 jne. Tietokoneella ei ole tätä etuoikeutta, se voi ”ajatella” vain 0: sta. ja 1. Mutta se tarkoittaa silti, että se voi tehdä saman matematiikan kuin voimme 10 (tai muulla) numerollamme. Syynä on, että samalla tavalla päätämme käyttää toista numeroa, tietokone ”päättää” käyttää enemmän. Eli. mikä on 9 jälkeen? 10 tietysti, me vain toistamme mallia, emmekö me?

Tätä kutsutaan käytetyn numerojärjestelmän perustaksi. Esim. normaalisti ihmisten käyttämä on perusta 10 (tai desimaali) ja mitä tietokone käyttää, on binaarinen (tai pohja 2). Joten kun tietokone laskee, se laskee näin: 0 => 0 1 => 1 2 => 10 3 => 11 4 => 100 5 => 101 … 9 => 1001 10 => 1010 11 => 1011 jne. .

On myös muita tapoja, joskus käytämme niitä vastaamaan tietokoneen menetelmää hieman tarkemmin. Esimerkiksi voimme laskea heksadesimaaliluvuilla – perustaso 16 tavallisen perustan 10 sijaan. Tässä tapauksessa sinulla on 6 ylimääräistä kuviota lisättäväksi mahdollisiin numeroihin. Yleensä käytämme näitä (voisimme mennä myös perusmäärän 8 oktaalin tai minkä tahansa valitsemamme kanssa), koska ne ”vastaavat kahden binäärijärjestelmän käyttämiä voimia – ts. pohja 16 putoaa tarkalleen kahden voimalla (ohitetaan jotkut, mutta ei koskaan pudota sellaiseen, joka ei ole ”2: n voima kuin perus 10 järjestelmä tekee.) Suurin siunaus tästä on se, että heksadesimaalissa vaadittujen numeroiden määrä on verrannollinen numeroiden määrään binissä (tässä tapauksessa kukin heksadesimaalinen luku kartoitetaan 4 numeroon bin – paljon helpompaa muuntaa / vastaan). Jos käytämme heksadesimaalia (perus 16), laskemme näin: Dec => Hex => Bin .. 9 => 9 => 1001 10 => A => 1010 11 => B => 1011 … 15 => F => 1111 16 => 10 => 10000 17 => 11 => 10001 … 31 => 1F => 11111 32 => 20 => 100000 33 => 21 => 100001 …

Tästä kaikki matematiikan muodot suoritetaan melkein samalla tavalla kuin matematiikan. Esim. 2 numeron lisääminen:

\_\_dec => hex => bin

25 19 11001

+ 16 10 10000

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

31 29 01001

+ 10 100000 (carry)

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

41 29 101001

Samantyyppinen asia koskee kaikkea matematiikkaa, kertomista, jakoa, vähennystä jne. Ja siitä lähtien se ulottuu myös muihin asioihin, kuten juuriin, eksponentteihin, trigsiin jne. .

Kaikki muu tietokoneen näyttämä on vain eri tapoja edustaa näitä lukuja. Esim. tämän sivun teksti on vain joukko numeroita, joista jokaiselle annetaan erityinen ”ymmärrys”, koska tietty numero edustaa tiettyä merkkiä. Yksi tärkeimmistä kirjainten koodausmenetelmistä on ASCII-sekvenssi ( ASCII-merkkikoodit ja html-, oktaali-, heksa- ja desimaalikaavion muunnos ). Siinä, että A-kirjaimelle annetaan numero 65 (desimaalina), siis 41 (heksadesimaali) ja 1000001 (bin).

Mutta yleensä tällaiset luvut on jaettava, muuten emme tiedä missä käynnistyy ja toinen pysähtyy – tietokoneilla ei ole edes oikeutta käyttää välilyöntejä. Tämän kiertämiseksi tietokone käyttää asetettuja binäärilukujen ryhmiä. Yleensä 8-ryhmissä (kutsutaan tavuiksi), koska tämä itsessään on 2: n voima ja tarjoaa kohtuullisen kohtuullisen määrän mahdollisia merkkejä (256 mahdollisuutta). Jos numero on pieni, ylempi osa on vain täynnä 0: ta. Joten itse asiassa A tallennetaan tietokoneeseen nimellä 01000001, täyttäen ensimmäisen tarpeettoman numeron nollalla. On myös muita tapoja, esim. UTF8 sanoo pohjimmiltaan: ”Jos ensimmäinen bitti on 1, niin sitä seuraa vielä 8 numeroa, mikä laajentaa koodia siten, että se sisältää vielä enemmän mahdollisuuksia”.

Ja lopuksi esimerkiksi grafiikka / kuvat / 3d / ääni / jne. On myös vain koodattu antamalla jokaiselle muunnelmalle eri numero näytettäväksi. Esimerkiksi tämän ruudun värit koostuvat pienistä pisteistä, joista jokaiselle on annettu oma väri (yleensä koodattu esimerkiksi RGB-punaiseksi – punainen / Vihreä / Sininen intensiteetti lukuna 0 – sanoa 255 kullekin).

Se on entistä tärkeämpää, kun alamme tarkastella tietokoneen tekemiä toimintoja. Nämä ovat myös vain ”numeroita” koodattu tarkoittamaan erilaisia ​​”asioiden on tapahduttava”. Esimerkiksi tietokoneen suorittimessa voi olla käskyjoukko (ts. eri mahdollisten toimintojen ekoodaus), jossa yksi niistä on käsky lisätä numeroita yhteen, toinen vähentää, toinen vaihda ne 1: stä 0: een ja päinvastoin jne. jne.Tästä ”ohjelmisto” koostuu – on / off-signaalit, joiden näemme olevan analogisia 1: n ja 0: n kanssa, malleissa, jotka sopivat toimintoihin, jotka ohjelmisto tarvitsee suorittimen suorittamiseen.

Mutta koska kaikki alkaa siitä päällä / pois, mikä tulkitaan joko 1 tai 0 … tietokone käyttää vain 1: tä ja 0: ta. Se vain tekee niin tarkastelemalla 1: n ja 0: n kuvioita, jotka seuraavat toisiaan. Malli antaa 1: lle ja 0: lle ”merkityksen”, sillä yksinään niillä on hyvin rajallinen merkitys.

Vastaus

Se tarkoittaa yleensä, että emme ymmärrä tietokoneita.

Vakavasti.

Jos haluat nähdä, miksi se on hämmentävää, älä katso tietokoneen virtakytkintä kauemmas. Näetkö hauskan näköisen trident-symbolin? Oletko koskaan miettinyt, mitä se tarkoittaa?

Se on yksi 0: n päällä.

Miksi?

Aikaisempien IBM-tietokoneiden takana oli iso, kömpelö keinukytkin, jolla on merkintä:

1 – päällä 0 – pois päältä

Ajan myötä kytkimet pienenivät ja niistä tuli lopulta painikkeita, mikä tarkoittaa, että kaikki sanat olivat järjettömiä, joten saimme symboli, jonka kaikki tietävät, mutta kukaan ei ymmärrä.

Se on melkein kaikki, mitä sinun tarvitsee tietää tästä kysymyksestä: Tietokoneet ovat melko typeriä tai ainakin laiskoja.

Mutta ” Epäilen, että se ei ole tyydyttävä.

Kytkin edustaa kahta tilaa, päälle ja pois päältä. Painikkeet tekevät saman, paitsi että tila ei ole tavalliselle tarkkailijalle näkyvä, joten tarvitsemme merkkivaloja kertoa meille sisäinen kytkin.

Mutta se on tätä yleisempi. Jos kutistut tietokoneen sisään, mikrosiruissa on transistorit, jotka ovat (älä kerro sähköinsinööreille, sanoin tämän) sellaisia ​​kuin pienet kytkimet. He päästävät virran läpi (päälle) tai eivät (sammuu) ), ja he ”järjestäytyivät tekemään tiedon käsittelyä. Ennen kuin transistoreita oli laajalti saatavilla, käytimme releitä samaan tarkoitukseen, kytkimiä tilan tallentamiseen samalla tavalla kuin valokytkimesi” muistaa ”haluamasi valot päällä.

Kun puhumme käsiteltävistä tiedoista, haluamme lukea transistoreiden on / off-tilat (tavallaan; yksinkertaistan tässä, mutta jos haluat etsiä miten tietokoneen muisti toimii, odotan täällä), haluamme jotain kompaktimpaa kuin ”päällä, päällä, pois, päällä, päällä, pois, pois, pois.” Kosketustyyppi ja tein noin puoli tusinaa virhettä kirjoittaessani, vaikka ei olisi mitään erityistä arvoa mielessä, jos haluat ymmärtää, miksi se ei lentänyt. Siksi kirjoitamme ne itse asiassa nollina ja yhtenäisinä, kuten 11011000.

Mutta se onkin ikävä, joten voimme ryhmittää -bitin (binääriluvut) kolmen ryhmän ryhmiin, jotka ovat oktaali (base-8) numeroita, 330 tässä tapauksessa. Se on hämmentävää, joten todennäköisemmin käytämme heksadesimaalilukua (base-16), jotka vastaavat neljää bittiä, D8 täällä.

Kahden voiman käyttäminen on hyödyllistä, koska se tarkoittaa (jos olemme primitiivisessä tietokoneessa, jossa tämä on elinkelpoista), että voimme tarkastella ryhmän linjoilla olevia signaaleja. Joten yllä olevat esitykset ovat käteviä, kun taas 216: sta (desimaaliesitys) ei olisi paljon hyötyä tietokonetta käsittelevälle henkilölle.

Mutta palataksemme asiaan, tietokone itse ei ”t käytä muuta kuin on-off-tiloja, jotka tulkitsemme nolliksi ja ykköiksi, heksadesimaaliluvuiksi, numeroiksi, merkeiksi (kirjaimet, numerot, symbolit ja välilyönnit), ohjeiksi ja mihin tahansa muuhun asiaan. Tietokoneella ei ole aavistustakaan tästä tulkinnasta.

No, voit väittää, että ohjeet todella ymmärretään, koska on-off-tilat pakottavat tosiasiallisesti tekemään päätöksen seuraavasta. Mutta ehdottomasti ei loput.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *