Это бинарный мир - как считают компьютеры

Опубликовано 14, 3, 2020
Поделиться этим постом:

Это бинарный мир - как считают компьютеры

Многие проклинают свой компьютер за то, что воспринимают вещи слишком буквально! Легко обвинять компьютер, когда что-то идет не так.

Вы попадаете на кассу на рынке, и товар, который вы купили «по специальному заказу», продается по полной цене. Менеджер должен быть вызван, чтобы исправить это, и что он говорит?

«У нас были проблемы с компьютером, по некоторым причинам он получает неправильную цену».

Вы помещаете список адресов в ваш текстовый процессор и распечатываете приглашения на вечеринку на следующую неделю. Затем вы обнаружите, что сегодняшняя дата была вставлена ??в блок подписи - компьютером!

Может быть, вы слышали выражение «Мусор в мусоре»? Кто-то в какой-то момент приказал компьютеру сделать то, что он сделал. Он не решил преднамеренно напортачить. Компьютеры могут делать только то, что им говорят, они более логичнее, чем Спок, и они воспринимают все буквально.

Мы собираемся выяснить, почему они так педантичны!

Мир вокруг нас имеет много аспектов, которые работают так же, как компьютер. Есть много примеров противоположностей, например, вверх и вниз , Влево и вправо, вперед и назад. Может быть включен или выключен свет, может быть, это ночь или день. Да или нет? Вы можете думать о многих других. Эта система двух возможных состояний называется двоичной системой, если она не одна. должно быть другой.

Компьютер использует двоичную систему для выполнения всех своих функций: базовый блок, первоначально вакуумная трубка, затем транзистор, а затем микросхема, используется тысячи раз для создания общего блока. Включение или выключение света, о котором мы упоминали выше, управляется переключателем. В компьютере этот переключатель является транзистором, который включен или выключен.

Теперь мы добрались до математики! Не волнуйся, это очень просто, математика! На самом деле это так просто, что мы считаем только до 1. Это верно, у нас может быть только два состояния, поэтому мы считаем от 0 до 1. (Это еще одна вещь, в которой компьютеры педантичны, они настаивают на том, чтобы начинать с нуля). Блог студииWebSad

Бинарная система - это система счисления. Вы знакомы с десятичной системой, которая имеет 10 цифр от 0 до 9 (подумайте, что компьютер 0 стоит первым). Вы можете составить все виды систем счисления для любых целей, которые вы хотите. Вы, вероятно, знаете о дюжине (12) и также слышали о полдюжине. Если вы много использовали компьютер, возможно, вы столкнулись с шестнадцатеричной системой. У этого есть 16 'цифр' 0-9 и AF. Другая система счисления, используемая компьютерными людьми, - это система Octal, которая имеет 8 цифр, 0-7.

Хорошо, так как мы считаем только с 0 и 1. Просто, точно так же, как вы считаете в десятичном виде. Первые десять чисел в порядке, 0-9, но что дальше? Мы начинаем снова, но добавляем 1, делая 10 или «один, ноль». Это приводит нас к «один, девять», и мы идем к «два, ноль» и так далее до «девять, девять», затем мы снова добавляем 1, чтобы сделать 100 - «один, ноль, ноль».

Если вы до сих пор следовали за мной, вы готовы к двоичной последовательности, это намного проще. Начиная с нуля у нас есть 0,1 - и все. Мы следуем тому же правилу и добавляем 1, делая «один, ноль». Далее идет «один, один»; затем «один, ноль, ноль»; - «один, ноль, один»; и т. д. Они эквивалентны десятичной 0,1,2,3,4,5. Как это относится к компьютерам? Это следующее.

В нашем компьютере есть транзисторные переключатели, как описано выше. Для математического примера, который мы только что рассмотрели, нам нужно 3 переключателя. Каждый из них представляет двоичную цифру или бит. Чтобы представить десятичную 1, эти переключатели будут OFF, OFF, ON или 001. Для десятичной 5 у нас будет ON, OFF, ON или 101. По расширению вы можете видеть, что с 4 переключателями мы можем перейти к 1111 или 15 Десятичная дробь.

Еще один момент, на который следует обратить внимание: каждая двоичная цифра или бит имеет значение. Как и в десятичной системе счисления, у нас есть единицы, десятки, сотни и т. Д. В двоичном виде значения составляют 1,2,4,8,16,32,64,128 и т. Д. Таким образом, упомянутый выше двоичный код 1111 равен 1 + 2 + 4 +. 8 = 15. Если вы хотите выяснить, какой двоичный код 100101100 был в десятичном формате, вы можете сложить отдельные значения. На самом деле люди, которые работают на базовых машинах, должны знать «машинный код»! Для них 1111 будет F в шестнадцатеричном или 17 в восьмеричном.

Это, вероятно, кажется очень многословным способом вычисления чисел, пока вы не помните, что эти «переключатели» могут работать с наносекундной скоростью или 1 000 000 000 раз в секунду, и становятся возможными большие вычисления.

Этого, вероятно, достаточно, чтобы переварить за один раз. В следующий раз мы посмотрим, как компьютер добавляет и умножает.

Категория:
Программирование

Опубликовано:
14, 3, 2020