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電腦誕生的奇幻旅程:電腦如何用0和1說話

電腦誕生的奇幻旅程:電腦如何用0和1說話

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內容簡介

  數和數字在本質上有何區別?
  為何電腦只靠0和1就能夠運作?
  什麼是程式?
 
 

作者介紹

作者簡介

川添愛(Kawazote Ai)


  作家,九州大學文學院畢(主修語言學),2005年取得同校文學博士學位,專攻語言學、自然語言處理(NLP)。曾任國立資訊學研究所之研究員,津田塾大學女性研究員協力中心特任副教授。2012至2016年任職國立資訊學研究所社會共享知識研究中心特任副教授。著有《不想工作的鼬鼠和懂人話的機器人》(朝日出版社)、《白與黑的大門》(東京大學出版會)、《自動人偶之城》(東京大學出版會)等。

譯者簡介

威廣


  輔仁大學日本語文學系畢。
  現為獨立軟體開發人員,自由譯者。
 
 

目錄

前言   --2
序章   --3

第1部 以數字來表達資訊

第1章 數字的歷史    10
「數」和「數字」的不同 --10
「數」是怎麼誕生的?--14
「數」在表達上的難題--16
各式各樣的數字--19

第2章 二進制數字和電腦      27
電腦裡是二進制的世界!--27
電力、磁力、光--34

第3章 以數字為基礎的資訊表達      36
數字的使用是為了區分和辨別資訊--36
僅以「0」和「1」能夠表示出多少資訊?--40
以數字來表示文字--44
以數字來表示顏色--49
聲音是如何呈現的?--52
「數位」和「類比」差在哪裡?--57
專欄:巴比倫數字與「零」的發明--64

過了好幾天後--68

第2部 利用電來實現運算機制

第4章 以電腦執行加法運算    72
二進制數字的加法--72
半加法計算器:利用電來實現單位數的加法--76
全加法計算器:利用電來實現兩位數以上的加法--84

第5章 「利用電的運算機制」之黎明期      94
布林代數:邏輯學與數學的相遇--94
邏輯電路:邏輯學和工程科學的相遇 --106
開關愈來愈快,愈做愈小
從繼電器到真空管,再來到半導體 --113

又過了好幾天--122

第3部 什麼是程式?

第6章 對電腦下達指令      126
電腦之所以是電腦的理由--126
如何對機器下達指令?--129

第7章 接收指令的機制   133
CPU:假設電腦中樞是個住有妖精的房間--133
主記憶體:指令與資料共存的地方--139

第8章 執行指令      144
體驗程式的執行--144
搬移與運算指令:CPU和主記憶體間的溝通及運算--146
以跳躍與條件分岐指令來變更流程    --    148

第9章 電腦的誕生      152
「指令與資料共存」所帶來的震憾--152
嬰兒時期的電腦--158
專欄:圖靈機--160

雜談--167
給想知道更多關於電腦方面的讀者們--171
自此之後--174

 
 



  我們現今使用成習的電腦是如何從人類歷史中誕生的呢?而它是靠什麼機制來運作的?本書是以「接觸過電腦卻完全不明白箇中奧秒」之方向進行解說。導覽本書的角色有兩位:一位是來到人類世界學習如何製作電腦的妖精,另一位是詳知電腦的熱心青年。順著他們的對話內容,便可了解到現代電腦的三個基本:其一,電腦是「數位機器」,處理以數字所表達的資訊。其二,電腦是「電子機器」,靠著操控電子來執行運算。其三,透過程式,電腦能夠執行各種運算。即使在技術成熟的今天,談到電腦及程式的運行機制,其本質並未有任何改變。回顧電腦誕生的過去,讓各位來思考人類的今日與明天,這個啟蒙若能給予各位任何助益,敝人實屬欣慰。
 
 

詳細資料

  • ISBN:9789865222697
  • 叢書系列:學習高手
  • 規格:平裝 / 176頁 / 20 x 20 x 1 cm / 普通級 / 雙色印刷 / 初版
  • 出版地:台灣
 

內容連載

序章

要怎麼才能做出電腦啊?


--哇!你是哪位?

抱歉突然打擾到你,我叫做妖精。

--是喔?你看起來像畫冊裡出現的小鬼頭呢,還有你戴著的那頂三角帽,長相又有點像倉鼠……

我叫妖精!我背上有翅膀啊!

--噢!還真的呢,你找我有何貴幹?

我是想問你怎麼才能做出電腦,教教我吧。

--做電腦?你是想製造一台電腦出來吧?

是啊,我們世界裡每個人工作量都很重,都累到不像話了。最近連東西都不夠吃,因而引發許多爭執,還有就是疾病也在蔓延,這點真的很頭痛。所以我和長老們談過了,又向守護神祈禱過,之後祂告訴我們:「人類有電腦這種東西,你們只要有它就行了」。 

於是我就來到人類的世界了,之後才了解到電腦十分地好用,要是有了它,我們的生活會稍微輕鬆一些,不過人類世界的電腦,在妖精的世界是動不了的。

--是喔?那還真可惜呢。

於是我們又去問了神明,牠給我們的答案是:「有個人懂得電腦的歷史,我給你名字,你們去找他吧,問什麼都可以」,我就是這樣才來到這裡的。你就是很懂電腦的那個人吧?拜託你告訴我吧。

--呃……我大致是懂,不過你突然這一問,這倒有些難度了,該從哪裡開始教起呢?

我最想知道的是,為何在妖精的世界裡沒出現電腦呢?我們的世界和人類的是很類似的,為何會這麼說?因為妖精世界是以過去人類世界做為藍本來創造的。我們祖先很久以前就到過「古埃及」這個地方,幫人類建造了「金字塔」,還順便學了許許多多的東西,而這些對於創建我們的王國有很大的幫助。但接下來過了好久,電腦都沒有在我們的世界裡出現,這是為什麼?明明人類世界都已經有了。

--你問這個我也回答不出來,是因為沒有電嗎?還是?

人類世界有的東西,我們差不多也都有,像是水電啦,還是金屬之類的,不過用起來不像人類那麼順手,這點我也不明白。你來看看這幅畫,我們世界長得是這個樣子的:

--我看看喔……啊!這不是照片而是張圖畫呢。嗯嗯……遠處有城堡有森林,有村子和小河,還有水車和風車,大夥都在田裡工作,我怎麼覺得這像個童話裡的世界啊?這樣要弄出電腦恐怕很難吧。
 

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