維基少年:事物如何運作/電腦

它能做什麼？

計算機被設計用來做那些需要非常快和精確的數學能力和記憶，但不需要創造力的事情。計算機可以用來記憶資訊，比如書籍或歌曲，也可以用來每秒新增數千個數字。

它們有很多不同的元件：有一些地方可以儲存資訊，還有一個地方可以對這些資訊進行計算。這些計算是計算機完成所有工作的核心。它們還需要從你那裡獲取輸入的方法，比如鍵盤或觸控式螢幕，甚至相機。它們有告訴你的方法，這就是為什麼你需要螢幕和揚聲器。

它們最重要的功能之一是與其他計算機通訊。這就是網際網路的工作原理；它只是你的計算機與其他計算機通訊，向它們請求網頁，並將其顯示給你。

誰發明了它？

計算機不是由任何一個人發明的，而是許多裝置的演變。德國學者威廉·席卡德是第一個創造計算器的人，它是一種簡單的計算機。但是，第一臺可以被教導做新事情或被程式設計的計算機是由康拉德·楚澤在三個多世紀後創造的。第一臺個人電腦，就像那些放在桌子上的電腦，是由計算機終端公司用 Datapoint 2200 創造的。

儘管現代計算機是由許多不同的公司製造的，但它們的 operating systems 通常要麼是微軟的 Windows，由比爾·蓋茨開發，要麼是蘋果的 macOS，由史蒂夫·喬布斯（1955-2011）開發。一些計算機使用 Linux operating system，它是在公眾中開發的，通常由志願者開發。手機也是計算機，它們也需要 operating systems。這些包括 Android（一種 Linux 系統）和 iOS（類似於 macOS）。

它如何獲得能量？

計算機從電源獲取能量，例如插頭或電池。

它是如何工作的？

現代計算機透過接收輸入、處理輸入並將輸入作為輸出返回，每秒進行數百萬次操作。

它從哪裡獲取輸入？

不同型別的輸入來自不同的位置。鍵盤¹⁰ 向計算機發送字母和數字，滑鼠⁹ 傳送有關如何使用游標的資訊，麥克風傳送聲音。儘管你不能直接控制，但網際網路也可以傳送輸入。儘管所有這些資訊都不同，但它們都以所有計算機使用的相同語言，即二進位制，進行傳輸，二進位制只是一系列 1 和 0。

它如何處理此輸入？

計算機中的所有輸入都被髮送到中央處理單元或 CPU³。二進位制的 1 和 0 或資料透過數百萬個微小的門，每個門接收一些輸入並返回輸出。 CPU 的門還從計算機的硬碟或固態硬碟⁸ 獲取資料，硬碟或固態硬碟記憶資訊，從 CD 驅動器⁷ 獲取資料，CD 驅動器是放置磁碟供計算機讀取的地方，以及計算機的其他部分。一旦門處理完所有資料，結果就會從處理器傳送出去。一些結果會被髮送到輸出，而另一些結果會被髮送到計算機內部，告訴計算機的其他部分該做什麼，比如告訴硬碟或固態硬碟記憶某些東西。

輸出發生了什麼？

計算機的輸出連線到外部裝置。最重要的裝置是螢幕¹。螢幕接收來自計算機的輸入並將資料理解為圖片。然後螢幕在螢幕上顯示圖片。另一個輸出裝置是揚聲器。它們接收來自計算機的輸出並將它轉換成聲音。還有一些你無法看到或聽到的輸出，例如當計算機向網際網路傳送資料以請求網頁時。

它如何變化？

計算機是由許多不同的公司製造的。但是，幾乎所有的 CPU 都是由英特爾或 AMD 製造的，這兩家都是公司。 operating system 也可以不同，儘管三大領先的 operating systems 是 Windows、macOS 和 Linux。 Windows 是人們普通計算機中最常見的 operating system。 macOS 也非常普遍。你可能沒有聽說過 Linux；儘管你可以在家裡使用它，但它更多地出現在特殊的計算機中，比如那些使網站工作的計算機，而不是筆記型電腦。

不同的計算機在內部有不同的部件。一些計算機有更好的硬碟或固態硬碟，因此它們能記住更多內容，或者有更好的處理器，因此它們能更快地工作。隨著時間的推移，計算機硬體越來越好。處理器能夠比以前每秒進行更多的計算，硬碟能夠在相同空間儲存更多資訊。這意味著，你今天可以使用便宜的計算機完成一些十年前非常困難且昂貴的事情。

它如何改變世界？

計算機徹底改變了我們解決問題和完成事情的方式。

透過構建複雜的軟體程式，個人和團體能夠更快地處理資訊。科學家正在使用計算機模型來測試新藥，並以他們以前無法做到的方式研究化學反應。

如今，計算機被用於操控圖片和影片。複雜的動畫可以在計算機上製作，這種動畫越來越多地被用於電視和電影。音樂通常使用複雜的計算機來處理和混合聲音進行錄製。

企業和政府使用計算機來完成各種事情：書籍在計算機上編寫、排版和製作，然後裝箱並由計算機控制的機器進行運輸。將這些書籍運送到書店的貨車，透過與衛星導航和跟蹤系統相連的計算機進行跟蹤。當你在商店裡買書時，用於收錢的收銀機也是一臺計算機，它通常與庫存控制系統相連。來自所有這些商店的資訊可以彙集在一起，為企業生成報告，並透過電子郵件傳送。企業隨後可以電子方式繳稅，政府使用更多計算機系統管理這些稅款支付的服務。

計算機在社會中的作用體現在每當出現關於計算機的某種恐慌時，例如“千年蟲問題”。當程式設計師在 1960 年代和 70 年代設計計算機時，他們從未想過這些系統會被使用很長時間，因此將年份儲存為兩位數字：“70”而不是“1970”。當 2000 年到來時，人們花費了大量的時間和金錢來解決這個問題。許多人預測，由於計算機故障造成的問題，社會將會崩潰。謝天謝地，這種情況並沒有發生，但這表明計算機對我們日常生活的重要性。

為了創造計算機，必須發展哪些想法和/或發明？

電晶體，一種可以處於兩種狀態的電子開關 - 開啟 {1} 或關閉 {0}。
積體電路 (IC)，它由多個邏輯閘組成。

參考文獻

http://en.wikipedia.org/wiki/Wilhelm_Schickard http://en.wikipedia.org/wiki/Konrad_Zuse http://en.wikipedia.org/wiki/Datapoint_2200