Принцип дії комп’ютера

В основі принципу дії будь-якої обчислювальної машини лежить зв’язок між трьома науковими напрямками:

1. Двійкове кодування інформації;

2. Алгебра логіки;

3. Перемикачі (електричні реле, електронні лампи, транзистори, інтегральні схеми і т.д.)

Цей зв’язок встановив американський вчений Клод Шенон – засновник теорії інформації.

1. Двійкове кодування.

Програмування для ЕОМ, їх конструкція тісно пов’язані із системами числення (сукупність прийомів і правил для позначення і найменування чисел), тобто ЕОМ оперують інформацією, представленою в цифровому вигляді.

П

Приклад запису чисел в різних системах числення:

10-ва	2-ва	8-ва
0	0	0
1	1	1
2	10	2
3	11	3
4	100	4
5	101	5
6	110	6
7	111	7
8	1000	10
9	1001	11
10	1010	12

риклади систем числення: римська; арабська (десяткова)- найбільш зручна; двадцяткова та ін.

Залишки 60-кової є системи числення ми знаходимо в діленні 1 години на 60 хв., 1 хв. на 60 с. Перехід з однієї системи числення в іншу виконується за спеціальними правилами.

Одну і ту ж інформацію можна представити по-різному. В давнину для передачі інформації використовували сигнальні вогнища, в телеграфі минулого інформація кодувалась і передавалась за допомогою азбуки Морзе. Можна вислів надрукувати буквами на друкарській машинці, передати рухами, вимовити і т.д.

В сучасній обчислювальній техніці інформація кодується за допомогою послідовностей, що складаються з нулів і одиниць, тобто з використанням двійкової системи числення. Таке кодування називається двійковим кодуванням, а цифри 0 і 1 називаються бітами (від англ. bit – binary digit – двійкова цифра).

2. Алгебра логіки.

Логіка – наука про принципи правильного мислення. Виникла ще в IV ст. до н.е., засновником вважається давньогрецький філософ Арістотель.

Логіка вивчає "що, із чого випливає". Логічні вимоги до мислення: незалежно від того, про що йдеться мова, не можна що-небудь одночасно і стверджувати, і заперечувати. Не можна приймати деякі ствердження і разом з цим не приймати все те, що випливає з цих стверджень. Неможливе не є можливим, доведене – сумнівним, обов’язкове – забороненим.

Логічні величини можуть набувати всього 2 значень: так ("істина") або ні ("хибність"). "Так" позначається 1, "ні" – 0. Отже, будь-яку задачу можна звести до відповідей на 2 запитання: "так" або "ні", 1 або 0.

Прикл. Підкидання монети – 2 варіанти, запитання "Ви виходите на наступній зупинці?" та ін. В таких випадках, якщо ви одержите відповідь "так" або "ні", тобто 1 або 0, то ви одержите 1 біт інформації.