Главное меню
Главная О нас Сайты/файлы Добавить Карта книг Карта сайта
Реклама
Книги Фантастики
fantbooks.com -> Книги на сайте -> Эзотерика -> Азимов А. -> "Путеводитель по науке. От египетских пирамид до космических станций" -> 344

Путеводитель по науке. От египетских пирамид до космических станций - Азимов А.

Предыдущая << 1 .. 338 339 340 341 342 343 < 344 > 345 346 347 348 349 350 .. 356 >> Следующая

С помощью приспособлений Паскаля можно было складывать и вычитать. В 1674 году немецкий математик Готтфрид Вильгельм фон Лейбниц сделал следующий шаг в создании вычислительных машин и сконструировал устройство, с помощью которого помимо сложения и вычитания можно было столь же просто производить умножение и деление. В 1850 году американский изобретатель Д.Д. Пармали запатентовал приспособление, благодаря которому пользоваться счетным устройством стало значительно удобнее: он придумал кнопочный механизм вращения счетных дисков (до этого их приходилось вращать рукой) - нажатие пальцем на определенную кнопку поворачивало диск до нужной отметки (цифры). Этот механизм многим знаком по старым кассовым аппаратам.
Оставалось только электрифицировать счетную машину - пусть мотор выполняет работу, которую задает устройству человек, нажимая на ту или иную кнопку, - чтобы превратить счетный механизм Паскаля-Лейбница в малогабаритный современный калькулятор.
Однако калькулятор, который мы все себе хорошо представляем, и компьютер, машина, якобы способная думать, - совершенно разные вещи. В основе принципа работы компьютера лежит идея, которую выдвинул еще в начале XIX века английский математик Чарльз Бэббейдж.
Гениальный человек, намного опередивший свое время, Бэббейдж решил создать аналитическую машину, которая могла бы производить любую математическую операцию, быть управляемой с помощью перфокарты, хранить числа в памяти, сравнивать результаты произведенных операций и т. д. В течение 37 лет он разрабатывал свою идею, растрачивая свое состояние, свои и правительственные деньги, собирая воедино невероятно сложный механизм, состоящий из сотен колесиков, кулачков, рычагов и проводов, - и каждую деталь нужно было приладить своими руками. В конце концов он потерпел неудачу и умер глубоко разочарованным человеком, потому что все, что он смог сотворить, никак не походило на совершенное механическое устройство, которое он себе представлял.
Своего создания "думающей машине" пришлось ждать целый век, пока не начала развиваться электроника. Но электроника, в свою очередь, требовала общения с ней на простом математическом языке, в котором можно было бы обходиться меньшим количеством знаков, чем в десятичной системе счисления. Для этого весьма подходила двоичная система, придуманная еще Лейбницем. Чтобы понять, как работают современные компьютеры, давайте немного познакомимся с этой системой.
В двоичной системе используются только два знака: 0 и 1. С помощью их можно выразить любое число как степени 2. Так, число один есть 2°, число два - 21, три - 2° + 21, четыре - 22 и т. д. Как и в десятичной системе, показатель степени показывает положение знака. Например, число четыре, представленное в двоичной системе как 100, читается так: (1 + 22) + (0 + 21) + (0 + 2°), или 4 + 0 + 0 = 4.
В качестве иллюстрации давайте рассмотрим число 6413. В десятичной системе его можно записать как (6 + 103) + (4 + 102) + (1 + 10') + (3 + 10°); вы помните, что любое число в нулевой степени равно 1. Переходя к двоичной системе, мы должны вместо степеней числа 10 сложить степени числа 2. Самая большая степень числа 2, которая находится вблизи от 6413, - это 12; 212 равно 4096. Если мы к 4096 добавим 2", или 2048, то получим 6144, что на 269 меньше нужного нам 6413. Следующие 2* дают нам еще 256, недостает еще 13; мы можем добавить 23, или 8, тогда будет недоставать 5; добавим 22, или 4, и нам не будет доставать 1; и, наконец, добавим 2°, или 1.
Таким образом, число 6413 можно записать как (1 + 2'2) + (1 + 2") + (1 + 28) + (1 + 23) + (1 + 22) + (1 + 2°). Но, как и в десятичной системе, каждый знак числа, если идти по порядку слева направо, представляет собой следующую меньшую степень. Если в десятичной системе число 6413 мы представляем как сумму четвертой, третьей, первой и нулевой степеней числа 10, то для представления этого числа в двоичной системе мы должны суммировать число 2 в степенях от 12 до 0. Если представить это все в виде таблицы, то она будет выглядеть так:
1 + 212 = 4096 1 + 2" = 2048 0 + 2іо = 0 0 + 29 = 0 1 + 28 = 256 0 + 27 = 0 0 + 26 = 0 0 + 25 = 0 0 + 24 = 0 1 + 23 = 8 1 + 22 = 4 0 + 2' = 2 1 + 2° = 1 6413

Записав последовательно сверху вниз множимые всех произведений, как мы последовательно записали 6, 4, 1 и 4 при записи числа 6413 в десятичной системе, мы получим это число в двоичной системе: 1 100 100 001 101.
Оно выглядит довольно громоздким: чтобы записать число 6413, потребовалось 13 знаков, тогда как в десятичной системе можно обойтись только четырьмя. Но для компьютера такое представление числа является, наоборот, наиболее простым. Поскольку при записи используются только две цифры 0 и 1, любую операцию можно производить, поставив в соответствие цифрам два состояния электрической цепи: "включено" и "выключено". "Включено" (цепь замкнута) соответствует 1, "выключено" (цепь разомкнута) - 0. Используя соответствующие электрические схемы и диоды, можно было создать машину, которая бы выполняла все математические операции. Например, используя параллельно два переключающих устройства, она могла складывать: 0 + 0 = 0 ("выключено" плюс "выключено" равно "выключено") или 0+1 = 1 ("выключено" плюс "включено" равно "включено"). Точно так же, последовательно используя два устройства для переключения, можно было производить умножение: 0 + 0 = 0; 0+1 = 1; 1 + 1 = 1.
Предыдущая << 1 .. 338 339 340 341 342 343 < 344 > 345 346 347 348 349 350 .. 356 >> Следующая
Rambler's Top100
Авторские права © 2010 FantBooks.
Все права защищены.
Книги
Древневосточная литература Игры Фантастика Философия Фэнтези Эзотерика
Новые книги
"" ()

Вороневич В. "Чакры" (Эзотерика)

Голицын В. "Окно на тот свет. Посланники потустороннего мира" (Эзотерика)

Стюарт М. "Принц и пилигрим: Фантастические романы" (Фантастика)

Стюарт М. "Принц и пилигрим: Фантастические романы" (Фантастика)