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計算器要怎么進化成計算機(電腦中怎么調計算器)

小編:迷魂冰 更新時間:2022-12-01 22:55
計算器要怎么進化成計算機(電腦中怎么調計算器)

2021年,7月13日,國內最大的視頻網站bilibili發生了一次崩盤事件,五分鐘之內,“B站崩了”的消息直接沖上了熱搜。前段時間,bilibili發布了有關復盤的文章,文中詳細的描述了B站崩了的原因已經過程。簡單來說,一個詭計多端的0,讓B站崩了。

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關于這個詭計多端的0,已經有很多大牛講述了他的邏輯原理,今天我們就來來看看這些代碼的過往。代碼,始終與計算機勾連在一起,密不可分、息息相關。要想梳理代碼的歷史,還需要從計算機的發展講起。

計算機的原型是計算器,而計算器最早可以追溯到我國古代的算盤。算盤距今至少2600年的歷史,在阿拉伯數字發明以前,算盤是最重要的計算工具。

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在西方,在出現機械計算器之前,任何計算全憑人的能力進行計算。而算盤直到16世紀左右就傳入了歐洲,只可惜西方人并不會使用算盤,因此也沒在西方掀起任何波瀾。

文藝復興后,人們的思想開始解脫,計算器也開始高速發展。歐洲最早的計算器來源于蘇格蘭人約翰·納皮爾,他發明了一種可以進行四則運算和方根運算的精巧裝置。此后,各種各樣的計算器被發明出來,計算能力和范圍也逐漸擴大。

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第二次工業革命期間,由于科學的快速增長,龐大的計算量常常拖累科學研究的進度。

1834年,英國科學家巴貝奇設想制造一臺通用分析機,在只讀存儲器(穿孔卡片)中存儲程序和數據 。

1840 年將操作位數提高到了40 位,并基本實現了控制中心(CPU)和存儲程序的設想,而且程序可以根據條件進行跳轉,能在幾秒內做出一般的加法,幾分鐘內做出乘、除法。這一構想是現代計算機的核心思想,同時,奠定了未來計算機的發展趨勢。

1848 年:英國數學家萊布尼茲創立二進制代數學,提前近一個世紀為現代二進制計算機的發展鋪平了道路。但在19世紀,大多數的機械計算機仍然使用的是十進制的計數方式;相比起十進制,二進制的計數方式更加符合計算機的工作原理。

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二進制由0和1組成,正好可以對應計算機中電路連通與閉合的兩種狀態。1個開關可以用0或1來表示其狀態,如果有許多開關,就可以表示為許多個0或1,你可以想象這里排列著許多開關,各個開關分別表示2進制中的各個位。這樣一來,只要增加開關的個數,不管是多大的數字都能表示出來。因此,雖然從主觀上覺得,十進制的計數方式能更好的表達數據。但計算機的計算速度很快,即使二進制的位數遠遠多于十進制,位數多并不影響其計算精度和速度。

簡單來說,對于計算機而言,處理的數字種類少、 計算規則簡單就最好的。因此,二進制顯然優于十進制。

1890 年:美國人口普查部門希望能得到一臺機器幫助提高普查效率。托馬斯·沃森借鑒巴貝奇的發明,用穿孔卡片存儲數據,并設計了機器。結果僅用6 周就得出了準確的人口統計數據。沃森將這種機器量產化,并創辦了公司,這家公司便是今天IBM公司的前身。

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進入20世紀,人類對于自然界的探索越發擴大,一種全新的材料被發現——晶體管。20世紀初期,美國科學家研制出電子管,這一發明標志著計算機正式進入電子計算機的時代。

1937年:英國劍橋大學的艾倫圖靈提出了被后人稱之為"圖靈機"的數學模型。它有一條無限長的紙帶,紙帶分成了一個一個的小方格,每個方格有不同的顏色。有一個機器頭在紙帶上移來移去。機器頭有一組內部狀態,還有一些固定的程序。在每個時刻,機器頭都要從當前紙帶上讀入一個方格信息,然后結合自己的內部狀態查找程序表,根據程序輸出信息到紙帶方格上,并轉換自己的內部狀態,然后進行移動。

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從今天計算機的角度來說,圖靈的構想類似于字符串的概念,而無論是C語言還是Python等匯編語言中,字符串都是相當重要的變量。甚至在一些匯編語言中,默認的變量即定義為字符串,可見其地位一般。

圖靈機只是一個抽象的數學概念,但這個概念卻被一直沿用至今。因此,圖靈也坐穩了“計算機科學之父”的交椅。

二戰期間,為了盡快獲得戰爭勝利,無論是軸心國還是協約國,都在努力加快了對戰略導彈的研制。然而導彈的研制,卻讓科研人員們意識到,如此龐大的運算僅僅依靠人力和機械計算器很難勝任。在二戰期間,美國和德國的計算機技術得到了空前的發展,尤其是美國,對于計算機方面的撥款一年比一年高。

直到二戰結束,也沒有真正研制出計算機。二戰后的1946年,人類終于迎來了第一臺通用電子計算機。1946年,在美國賓夕法尼亞大學,ENIAC正式誕生,而領導創造他的人,叫做馮諾依曼。

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