WEBVTT

00:00:08.480 --> 00:00:11.420
چیز جالبی که درباره مدارها
کشف کردم اینه که

00:00:11.780 --> 00:00:18.440
مداربندی می‌تونه یه هنر باشه، چون
ایده‌های خلاقانه رو می‌شه با مدار پیاده کرد.

00:00:20.300 --> 00:00:24.700
پس اگه ایده‌ای دارید، می‌تونید اون رو
با استفاده از فناوری عملی کنید.

00:00:26.860 --> 00:00:32.340
هر ورودی یا خروجی کامپیوتر
در واقع نوعی اطلاعاته

00:00:32.340 --> 00:00:37.240
که با سیگنال‌های الکتریکی روشن یا خاموش

00:00:37.240 --> 00:00:39.060
یا صفر و یک قابل نمایشه.

00:00:39.400 --> 00:00:46.360
برای پردازش اطلاعات ورودی
و تولید اطلاعات خروجی،

00:00:46.360 --> 00:00:49.920
کامپیوتر نیاز به اصلاح و ترکیب
سیگنال‌های ورودی داره.

00:00:50.540 --> 00:00:58.520
بنابراین، از میلیون‌ها قطعه الکترونیکی
کوچک استفاده می‌کنه که مدار رو تشکیل میدن.

00:01:03.040 --> 00:01:08.460
حالا ببینیم مدارها چطور اطلاعات
صفر و یکی رو اصلاح و پردازش می‌کنن.

00:01:09.460 --> 00:01:12.280
این یه مدار بسیار ساده‌ست.

00:01:12.280 --> 00:01:15.820
یه سیگنال الکتریکی روشن یا خاموش
رو می‌گیره و اون رو برمی‌گردونه.

00:01:15.820 --> 00:01:20.580
پس اگه سیگنال 1 رو بدین،
مدار سیگنال 0 رو به شما می‌ده.

00:01:20.580 --> 00:01:23.620
و اگه سیگنال 0 رو بدین،
سیگنال 1 رو بهتون می‌ده.

00:01:23.630 --> 00:01:29.680
سیگنال ورودی با سیگنال خروجی یکسان نیست
در نتیجه، ما این مدار رو not می‌نامیم.

00:01:30.040 --> 00:01:36.580
مدارهای پیچیده‌تر چندین سیگنال رو دریافت و
ترکیب می‌کنن و نتیجه متفاوتی به شما می‌دن.

00:01:36.580 --> 00:01:43.480
در این مثال، مدار دو سیگنال الکتریکی
می‌گیره، که هرکدوم ممکنه 1 یا 0 باشه.

00:01:43.880 --> 00:01:49.580
اگر هر یک از سیگنال‌های ورودی 0 باشه،
نتیجه هم 0 خواهد بود.

00:01:49.580 --> 00:01:52.720
اگر هردو سیگنال اول و دوم 1 باشن،

00:01:52.780 --> 00:02:00.760
این مدار فقط به شما 1 می‌ده،
برای همین، به این مدار می‌گیم and.

00:02:01.220 --> 00:02:06.600
مدارهای کوچک زیادی مثل این هستن
که محاسبات منطقی ساده رو انجام می‌دن.

00:02:06.600 --> 00:02:13.400
با اتصال این مدارها به هم، می‌شه مدارهای
پیچیده‌تر برای محاسبات پیچیده‌تر ساخت.

00:02:13.940 --> 00:02:19.760
مثلاً می‌تونید مداری بسازید که 2 بیت رو
با هم جمع کنه که بهش می‌گیم «جمع‌کننده».

00:02:19.840 --> 00:02:27.040
این مدار 2 بیت مجزای 1 یا 0 رو می‌گیره
و با هم جمع می‌کنه تا مجموع رو محاسبه کنه.

00:02:27.350 --> 00:02:29.829
مجموع می‌تونه 0 بعلاوه 0 برابر با 0 باشه،

00:02:30.340 --> 00:02:34.340
0 بعلاوه 1 برابر با 1، یا 1 بعلاوه 1 
برابر با 2 باشه.

00:02:34.360 --> 00:02:39.440
باید دو سیم بیرون بیاد چون ممکنه برای
نمایش مجموع به دو رقم باینری نیاز باشه.

00:02:40.060 --> 00:02:44.500
وقتی یک جمع‌کننده برای
اضافه کردن دو بیت اطلاعات دارید،

00:02:44.500 --> 00:02:50.340
با کنار هم قرار دادن چندین مدار جمع‌کننده
می‌شه اعداد خیلی بزرگتری رو با هم جمع کرد.

00:02:51.170 --> 00:02:56.229
مثلاً اینجا می‌بینیم که جمع‌کننده 8 بیتی
چطور اعداد 25 و 50 رو جمع می‌کنه.

00:02:57.260 --> 00:03:03.730
هر عدد با 8 بیت نمایش داده می‌شه، بنابراین
16 سیگنال الکتریکی مختلف وارد مدار می‌شه.

00:03:04.920 --> 00:03:10.760
مدار جمع‌کننده 8 بیتی کلی جمع‌کننده کوچک
داخل خودش داره که مجموع رو محاسبه می‌کنن.

00:03:12.500 --> 00:03:17.340
مدارهای الکتریکی مختلف سایر محاسبات ساده
مثل تفریق یا ضرب رو انجام می‌دن.

00:03:17.340 --> 00:03:24.720
در واقع، پردازش اطلاعات توسط کامپیوتر
فقط مجموع میلیون‌ها عملیات ساده کوچکه.

00:03:24.720 --> 00:03:30.520
هر عملیاتی که کامپیوتر انجام می‌ده به‌قدری
ساده‌ست که انسان هم می‌تونه انجام بده.

00:03:30.520 --> 00:03:34.100
اما این مدارهای داخل کامپیوتر
بسیار سریع‌تر هستند.

00:03:34.820 --> 00:03:38.660
در گذشته، این مدارها بزرگ و ناهموار بودن،

00:03:38.660 --> 00:03:44.780
و جمع‌کننده 8 بیتی شاید اندازه یخچال بود
و یه محاسبه ساده چندین دقیقه طول می‌کشید.

00:03:45.100 --> 00:03:50.060
امروزه مدارهای کامپیوتری بسیار ریز
و خیلی خیلی سریع‌تر هستن.

00:03:50.580 --> 00:03:53.200
علت سرعت بیشتر کامپیوترهای کوچک‌تر چیه؟

00:03:53.200 --> 00:03:58.140
خب، چون هرچقدر مدار کوچک‌تر باشه،
سیگنال الکتریکی مسافت کمتری باید طی کنه.

00:03:58.360 --> 00:04:04.340
الکتریسیته تقریباً با سرعت نور حرکت می‌کنه
پس مدارهای مدرن می‌تونن میلیاردها محاسبه در ثانیه انجام بدن.

00:04:05.320 --> 00:04:10.720
پس چه در حال انجام بازی، ضبط ویدیو،
یا کاوش در کیهان باشید،

00:04:11.860 --> 00:04:18.019
هر کاری که بتونید با فناوری انجام بدین
نیاز به پردازش برق‌آسای کلی اطلاعات داره.

00:04:18.860 --> 00:04:24.900
زیر این همه پیچیدگی، کلی مدار ریز و کوچک
هست که سیگنال‌های باینری رو

00:04:24.900 --> 00:04:27.720
به وب‌سایت، ویدیو، موسیقی
و بازی تبدیل می‌کنن.

00:04:27.720 --> 00:04:31.960
این مدارها حتی می‌تونن در رمزگشایی DNA
برای تشخیص و درمان بیماری به ما کمک کنن.

00:04:31.960 --> 00:04:34.920
خب دوست دارید با این همه مدار چه کار کنید؟