0:00:03.420,0:00:05.480
Схеми та логіка

0:00:08.160,0:00:13.540
Одна з найкрутіших можливостей схем[br]це те, що схема може бути мистецтвом,

0:00:13.540,0:00:18.440
якщо у мене є креативна ідея, я можу її [br]здійснити за допомогою схеми.

0:00:20.300,0:00:24.700
Тож якщо у вас є ідеї, можете використати[br]технології, щоб втілити їх у життя.

0:00:26.860,0:00:32.340
Кожен вхід та вихід даних з комп'ютера [br]є по суті типом інформації,

0:00:32.340,0:00:37.240
яку можна представити електричними[br]сигналами включено та виключено,

0:00:37.240,0:00:39.060
одиничками та нуликами.

0:00:39.400,0:00:46.360
Для обробки інформації, як поступає на вхід[br]і для того, щоб створити вихідну інформацію,

0:00:46.360,0:00:49.920
комп'ютер повинен змінити та[br]поєднати різні вхідні сигнали.

0:00:50.540,0:00:57.000
Щоб це зробити, комп'ютер використовує [br]мільйони мініатюрних електричних компонентів,

0:00:57.000,0:00:59.960
які утворюють схеми.

0:01:03.040,0:01:08.460
Розглянемо ближче, як схеми можуть змінювати[br]та обробляти інформацію у формі нулів та одиниць.

0:01:09.460,0:01:12.280
Це дуже проста схема.

0:01:12.280,0:01:15.820
Вона бере електричний сигнал,[br]включено чи виключено, і обертає його.

0:01:15.820,0:01:20.580
Якщо на вхід подано 1, схема повертає 0.

0:01:20.580,0:01:23.620
Якщо на вхід дати 0, отримаємо 1.

0:01:23.630,0:01:29.680
Сигнал на вході НЕ такий самий, як сигнал на виході,[br]тож цю схему можна назвати НЕ.

0:01:30.040,0:01:36.580
Складніші схеми можуть отримувати багато сигналів[br]та поєднувати їх, і видавати інший результат.

0:01:36.580,0:01:43.480
У цьому прикладі схема бере два електричні сигнали,[br]кожен з яких може бути 1 чи 0.

0:01:43.880,0:01:49.580
Якщо хоча б один з вхідних сигналів нуль,[br]то і результат теж нуль.

0:01:49.580,0:01:52.720
Ця схема лише тоді дасть на виході 1,

0:01:52.780,0:02:00.760
якщо І вхідний, І вихідний сигнали є одиницями.[br]Тож назвемо цю схему І.

0:02:01.220,0:02:06.600
Багато маленьких схем, схожих на цю, [br]виконують прості логічні обчислення.

0:02:06.600,0:02:13.400
З'єднуючи ці схеми, можна створити складніші,[br]для виконання складніших обчислень.

0:02:13.940,0:02:19.760
Наприклад, можна зробити схему, яка[br]додає 2 біти, і назвати її суматором.

0:02:19.840,0:02:27.040
Ця схема приймає 2 окремі біти, кожен з яких[br]може бути 0 або 1, і додає їх, обчислюючи суму.

0:02:27.350,0:02:29.829
Сума може бути 0 додати 0 буде 0,

0:02:30.340,0:02:34.340
0 додати 1 буде 1, а 1 додати 1 буде 2.

0:02:34.360,0:02:39.990
Потрібно два проводи на виході, бо для представлення[br]суми може знадобитись дві двійкові цифри.

0:02:40.060,0:02:44.500
Коли ви маєте простий суматор для додавання[br]двох бітів інформації,

0:02:44.500,0:02:50.340
можна з'єднати кілька екземплярів цих[br]суматорів разом для додавання більших чисел.

0:02:51.170,0:02:56.229
Наприклад, ось 8-бітний суматор додає[br]числа 25 та 50.

0:02:57.260,0:03:03.730
Кожне число представлене 8 бітами, утворюючи [br]16 різних електричних сигналів на вході схеми.

0:03:04.920,0:03:10.760
Схема 8-бітного суматора складається з кількох[br]менших суматорів, які разом обчислюють суму.

0:03:12.500,0:03:17.340
Різні електричні схеми можуть виконувати інші[br]прості обчислення: віднімання чи множення.

0:03:17.340,0:03:21.260
Власне, вся обробка інформації, [br]яку виконує ваш комп'ютер,

0:03:21.260,0:03:24.720
зводиться до поєднання величезної [br]кількості простих операцій.

0:03:24.720,0:03:30.520
Кожна окрема дія, яка виконується комп'ютером,[br]дуже проста, навіть для людини,

0:03:30.520,0:03:34.100
але схеми всередині комп'ютера[br]незрівнянно швидші.

0:03:34.820,0:03:38.660
Колись раніше схеми були великі та громіздкі,

0:03:38.660,0:03:44.780
8-бітний суматор міг бути розміром з холодильник,[br]і просте обчислення тривало хвилинами.

0:03:45.100,0:03:50.060
Сьогодні ж комп'ютерні схеми - мікроскопічні,[br]і значно-значно швидші.

0:03:50.580,0:03:53.200
Як же менші комп'ютери є швидшими?

0:03:53.200,0:03:58.140
Чим менша схема, тим меншу відстань [br]змушений долати електричний сигнал.

0:03:58.360,0:04:04.340
Електричний сигнал рухається майже на[br]швидкості світла, тому сучасні схеми можуть[br]виконувати мільярди обчислень на секунду.

0:04:05.320,0:04:10.720
Тож коли ви граєте в гру, записуєте відео[br]чи досліджуєте космос,

0:04:11.860,0:04:18.019
все, що би ви не робили за допомогою технологій,[br]вимагає надзвичайно швидкої обробки величезної[br]кількості інформації.

0:04:18.860,0:04:24.900
За цією складністю стоять багато малесеньких[br]схем, які перетворюють двійкові сигнали

0:04:24.900,0:04:27.720
у веб-сайти, відео, музику та ігри.

0:04:27.720,0:04:31.960
Ці схеми можуть навіть допомогти нам розшифрувати[br]ДНК для діагностики та лікування хвороб.

0:04:31.960,0:04:34.920
А що би ви хотіли створити з цих схем?