Uma das coisas mais fixes que descobri sobre circuitos
é que eles podem ser uma forma de arte.
Se eu tiver uma ideia criativa, posso alcançá-la usando circuitos.
Então, se tiveres ideias, podes usar a tecnologia para as tornar reais.
Cada entrada ou saída de um computador é, efetivamente, um tipo de informação,
que pode ser representada por sinais elétricos de «on» ou «off»,
ou por «uns» e «zeros».
Para processar a informação que chega como entrada
e para criar a informação que é a de saída,
um computador precisa de modificar e combinar os sinais que recebe.
Para fazer isto, o computador usa milhões de componentes eletrónicas minúsculas,
que se juntam para formar circuitos.
Vamos olhar com mais pormenor
para como podem os circuitos modificar e processar a informação representada por «zeros» e «uns».
Este é um circuito incrivelmente simples.
Pega num sinal elétrico, «on» ou «off», e converte-o.
Então, se o sinal que lhe deres for 1, o circuito dá-te um 0,
mas, se lhe deres um 0, o circuito dar-te-á um 1.
O sinal que entra não é o mesmo sinal que sai, e portanto chamamos-lhe circuito NOT.
Os circuitos mais complexos podem pegar em vários sinais e combiná-los,
dando-te um resultado diferente.
Neste exemplo, um circuito pega em dois sinais elétricos,
sendo que cada um pode ser um 1 ou um 0.
Se cada um dos sinais que entram for um 0, o resultado será também 0.
O circuito só te dará um 1
se o primeiro e o segundo sinais também forem um 1,
pelo que lhe chamamos circuito AND.
Existem muitos circuitos pequenos como este, que executam cálculos lógicos simples.
Ao ligar estes circuitos, podemos construir circuitos mais complexos
que façam cálculos mais complicados.
Por exemplo, podemos fazer um circuito que junte 2 bits — chamado ADDER.
Este circuito pega em dois bits individuais, cada um com 1 ou 0,
e junta-os para calcular a sua soma.
Esta soma pode ser 0 mais 0 igual a 0,
0 mais 1 igual a 1, ou 1 mais 1 igual a 2.
Precisas de dois fios a sair,
porque podem ser necessários dois dígitos binários para representar a soma.
Depois de teres um ADDER único para adicionar dois bits de informação,
podes juntar vários destes circuitos ADDER, lado a lado,
para somar números muito maiores.
Por exemplo, aqui está a forma como um ADDER 8-bit soma os números 25 e 50.
Cada número é representado usando 8 bits,
resultando em 16 sinais elétricos diferentes a entrar no circuito.
O circuito para um ADDER 8-bit tem muitos pequenos adders dentro dele que, juntos, calculam a soma.
Outros circuitos elétricos podem executar outros cálculos simples, como subtração ou multiplicação.
Na verdade, todo o processamento de informação feito pelo teu computador
é meramente a junção de muitas pequenas operações simples.
Cada operação individual executada por um computador é tão, tão simples,
que poderia ser feita por um humano,
mas estes circuitos dentro dos computadores são muitíssimo mais rápidos.
Antigamente, estes circuitos eram grandes e pesados,
e um ADDER 8-bit podia ser tão grande como um frigorífico,
podendo levar minutos até concluir um cálculo simples.
Hoje em dia, os circuitos computacionais são microscópicos,
e muitíssimo mais rápidos.
Porque é que os computadores mais pequenos são também mais rápidos?
Bom, porque quanto mais pequeno for o circuito, menor é a distância que o sinal elétrico tem de percorrer.
A eletricidade move-se mais ou menos à velocidade da luz,
razão pela qual os circuitos modernos podem fazer milhões de cálculos por segundo.
Então, quer estejas a jogar um jogo, a gravar um vídeo ou a explorar o universo,
tudo o que podes fazer com a tecnologia exige que muita informação seja processada muito rápido.
Por debaixo de toda esta complexidade estão apenas circuitos minúsculos
que convertem sinais binários
em páginas web, vídeos, música e jogos.
Este circuitos podem até ajudar-nos a descodificar ADN e a diagnosticar e curar doenças.
Então... o que gostarias de fazer com todos estes circuitos?