Рождение компьютера
В 1946 году в Университете Пенсильвании в США родился первый современный электронный компьютер ENIAC. Хотя кажется, что вычислительная мощность ENIAC не сравнима с мощностью мобильного телефона или даже десятидолларового калькулятора, в то время он был довольно мощным. ENIAC очень большой, чтобы его поставить, нужно несколько больших комнат, а энергопотребление ужасное, когда его включаешь, свет в каждом доме в городе тускнеет.
Причина, по которой ENIAC называют первым современным компьютером, заключается в том, что основателями современной компьютерной теории были Тьюринг и фон Нейман. Все должны были слышать об этих двух супергениях.Тьюринг предложил теоретическую модель машины Тьюринга, а фон Нейман спроектировал и определил базовую структуру современных компьютеров.Он объяснил компьютерную модель на математическом языке, а программы и данные хранил в памяти. .
мысли в код
На самом деле, развитие компьютеров не произошло в одночасье. Современные электронно-вычислительные машины - это компьютеры в узком смысле, тогда как компьютеры в широком смысле фактически включают в себя все вычислительные устройства, созданные человеком. Например, древние счеты - это тоже компьютер, но он приводится в действие силой человека. Другой пример - механический компьютер. , который использует механические передачи для выполнения операции.
В широком смысле мы должны понимать компьютер как вид мысли. На самом деле цель компьютеров — помочь людям преобразовывать идеи в коды и моделировать их, что требует от нас сначала декодирования идей. В древности уже были мудрецы, проводившие исследования в области логики и математики, среди них величайшими мыслителями были Платон и Аристотель, у которых также были отношения учитель-ученик друг с другом.
Аристотель впервые разделил философию и науку и проводил исследования по логике, считая, что логика является основой всех наук и основоположником и основоположником формальной логики. Он связывает человеческое мышление и существование, а затем формулирует логику в соответствии с реальностью. Аристотель предложил силлогизм в логике рассуждений:
所有动物都会死
所有人都是動物
所以，所有人都會死
Инопланетная ассоциация
Со времен Аристотеля логика и математика развивались отдельно. Только позже немецкие философы Лейбница попытались их объединить, объединив две существующие идеи, чтобы сформировать третью новаторскую идею, гетерогенную ассоциацию. Позже получил развитие предмет математической логики, а также постоянно развивалась вычислительная наука, основанная на идеях математической логики. Для этих людей цель состоит в том, чтобы выразить абстрактную логику в точных математических обозначениях,
Что касается компьютеров, то большинство людей считают, что вычисления и логика неразделимы, а некоторые люди даже думают, что сущностью вычислений является на самом деле логика. Связь между логикой и математикой такова, что логика не равна математике, но когда-то был кто-то, кто хотел построить математику на основе логики. Как должны быть интегрированы логика, вычисления и математика?
Гармоническая алгебра и геометрия
До Декарта алгебра и геометрия были отдельными дисциплинами. Однако геометрия чрезмерно зависит от фигур и форм, а алгебра чрезмерно ограничена формулами, ограничивающими их развитие. В это время французский математик Декарт соединил их с помощью разнородных ассоциаций и создал аналитическую геометрию, поэтому он также известен как отец аналитической геометрии.
Декарт изобрел знакомую теперь декартову систему координат, ось x и ось y, и успешно согласовал геометрию и алгебру через систему координат. С этого момента окружность может быть описана уравнениями, а также может быть представлена в виде системы координат. Кроме того, аналитическая геометрия положила начало созданию исчисления.
Слияние логики и алгебры
Подсчитано, что большинство людей никогда не слышали о булевом типе, а программисты в лучшем случае знают булев тип, но на самом деле можно сказать, что булевская логика является основной теорией компьютеров. Мечтой Лейбница всегда было интегрировать логику и математику, а британский математик Джордж Буль объединил силлогизм Аристотеля и алгебру посредством разнородных ассоциаций и изобрел двоичную систему, чтобы продвинуть эту мечту вперед.
Арифметику можно использовать для сложения и умножения, а логику в основном используют операции ИЛИ, И и т. д. Можно ли их комбинировать? Логическое ИЛИ аналогично сложению, то есть в двух пересекающихся множествах некоторые элементы принадлежат только одному из них. Логическое И — это те элементы, которые являются общими для двух пересекающихся наборов, что отчасти аналогично умножению. И это верно только в случае 0 и 1, что связывает арифметику и логику посредством бинарных операций.
Двоичный файл Шеннона
Именно Клод Шеннон, инженер Bell Labs, привнес булевы логические операции в компьютеры. По сравнению с известными учеными репутация Шеннона невелика, считается, что его знают только люди, специализирующиеся на компьютерах, и все знают, что он, вероятно, из-за теории информации. На самом деле, великие достижения Шеннона также включают его интеграцию логики в компьютер, таким образом, успешно разделив логический уровень и физический уровень. Благодаря отображению Шеннона логики в реальный физический мир компьютеры достигли беспрецедентного развития.
Фактически, он объединил бинарные операции с электронными устройствами для реализации логических функций и создал вычислительный механизм современных компьютеров. Он разработал схемы сложения для построения сложных арифметических операций, и эти схемы также стали компонентами современных компьютеров. Даже меньшие и более совершенные транзисторы, которые следуют, основаны на принципах схемы Шеннона.
Машина Тьюринга
Машина Тьюринга, или компьютер Тьюринга, представляет собой абстрактную вычислительную модель, предложенную математиком Аланом Мэтисоном Тьюрингом (1912-1954). Тьюринг попытался спроектировать компьютер на языке математической логики, абстрагировав процесс использования людьми бумаги и ручки для выполнения математических операций и заменив людей виртуальной машиной для выполнения математических операций.
Машина Тьюринга имеет бесконечно длинную полоску бумаги, которая разделена на маленькие квадраты, каждый из которых имеет свой цвет. Головка машины движется по ленте, головка машины имеет набор внутренних состояний и несколько фиксированных программ. В каждый момент головка машины должна считывать информацию сетки с текущей ленты, а затем комбинировать собственное внутреннее состояние, чтобы найти таблицу программ, выводить информацию на сетку ленты в соответствии с программой и преобразовывать собственное внутреннее состояние, а затем сделать шаг.
Каждый, кто может принимать решения и думать, может абстрактно рассматриваться как машина Тьюринга, Модель в основном состоит из четырех элементов: входной набор, выходной набор, внутреннее состояние и фиксированная программа. Если абстрагироваться от людей, то входной набор — это все, что можно увидеть, услышать, понюхать и ощутить в окружающей среде; выходной набор — каждое слово, поступок и выражение людей; набор внутренних состояний можно представить как комбинацию состояний нервной клетки как внутреннего состояния, а набор всех возможных состояний был бы астрономическим.
------------- Рекомендуем прочитать ------------
Зачем писать «Анализ проектирования ядра Tomcat»
2018 Алгоритмы структуры сводных данных
Сборник статей по машинному обучению за 2018 г.
Сводка статей о глубине Java за 2018 г.
Резюме по обработке естественного языка за 2018 г.
Резюме глубокого обучения за 2018 г.
Сводка статей об исходном коде JDK за 2018 г.
Обзор Java Concurrency Core за 2018 г.
Поговори со мной, задай мне вопросы:
Добро пожаловать, чтобы обратить внимание: искусственный интеллект, чтение и мысли, болтовня о математике, распределенное, машинное обучение, глубокое обучение, обработка естественного языка, алгоритмы и структуры данных, глубина Java, ядро Tomcat и другие статьи по теме