1
00:00:03,420 --> 00:00:05,480
Схеми та логіка

2
00:00:08,160 --> 00:00:13,540
Одна з найкрутіших можливостей схем
це те, що схема може бути мистецтвом,

3
00:00:13,540 --> 00:00:18,440
якщо у мене є креативна ідея, я можу її 
здійснити за допомогою схеми.

4
00:00:20,300 --> 00:00:24,700
Тож якщо у вас є ідеї, можете використати
технології, щоб втілити їх у життя.

5
00:00:26,860 --> 00:00:32,340
Кожен вхід та вихід даних з комп'ютера 
є по суті типом інформації,

6
00:00:32,340 --> 00:00:37,240
яку можна представити електричними
сигналами включено та виключено,

7
00:00:37,240 --> 00:00:39,060
одиничками та нуликами.

8
00:00:39,400 --> 00:00:46,360
Для обробки інформації, як поступає на вхід
і для того, щоб створити вихідну інформацію,

9
00:00:46,360 --> 00:00:49,920
комп'ютер повинен змінити та
поєднати різні вхідні сигнали.

10
00:00:50,540 --> 00:00:57,000
Щоб це зробити, комп'ютер використовує 
мільйони мініатюрних електричних компонентів,

11
00:00:57,000 --> 00:00:59,960
які утворюють схеми.

12
00:01:03,040 --> 00:01:08,460
Розглянемо ближче, як схеми можуть змінювати
та обробляти інформацію у формі нулів та одиниць.

13
00:01:09,460 --> 00:01:12,280
Це дуже проста схема.

14
00:01:12,280 --> 00:01:15,820
Вона бере електричний сигнал,
включено чи виключено, і обертає його.

15
00:01:15,820 --> 00:01:20,580
Якщо на вхід подано 1, схема повертає 0.

16
00:01:20,580 --> 00:01:23,620
Якщо на вхід дати 0, отримаємо 1.

17
00:01:23,630 --> 00:01:29,680
Сигнал на вході НЕ такий самий, як сигнал на виході,
тож цю схему можна назвати НЕ.

18
00:01:30,040 --> 00:01:36,580
Складніші схеми можуть отримувати багато сигналів
та поєднувати їх, і видавати інший результат.

19
00:01:36,580 --> 00:01:43,480
У цьому прикладі схема бере два електричні сигнали,
кожен з яких може бути 1 чи 0.

20
00:01:43,880 --> 00:01:49,580
Якщо хоча б один з вхідних сигналів нуль,
то і результат теж нуль.

21
00:01:49,580 --> 00:01:52,720
Ця схема лише тоді дасть на виході 1,

22
00:01:52,780 --> 00:02:00,760
якщо І вхідний, І вихідний сигнали є одиницями.
Тож назвемо цю схему І.

23
00:02:01,220 --> 00:02:06,600
Багато маленьких схем, схожих на цю, 
виконують прості логічні обчислення.

24
00:02:06,600 --> 00:02:13,400
З'єднуючи ці схеми, можна створити складніші,
для виконання складніших обчислень.

25
00:02:13,940 --> 00:02:19,760
Наприклад, можна зробити схему, яка
додає 2 біти, і назвати її суматором.

26
00:02:19,840 --> 00:02:27,040
Ця схема приймає 2 окремі біти, кожен з яких
може бути 0 або 1, і додає їх, обчислюючи суму.

27
00:02:27,350 --> 00:02:29,829
Сума може бути 0 додати 0 буде 0,

28
00:02:30,340 --> 00:02:34,340
0 додати 1 буде 1, а 1 додати 1 буде 2.

29
00:02:34,360 --> 00:02:39,990
Потрібно два проводи на виході, бо для представлення
суми може знадобитись дві двійкові цифри.

30
00:02:40,060 --> 00:02:44,500
Коли ви маєте простий суматор для додавання
двох бітів інформації,

31
00:02:44,500 --> 00:02:50,340
можна з'єднати кілька екземплярів цих
суматорів разом для додавання більших чисел.

32
00:02:51,170 --> 00:02:56,229
Наприклад, ось 8-бітний суматор додає
числа 25 та 50.

33
00:02:57,260 --> 00:03:03,730
Кожне число представлене 8 бітами, утворюючи 
16 різних електричних сигналів на вході схеми.

34
00:03:04,920 --> 00:03:10,760
Схема 8-бітного суматора складається з кількох
менших суматорів, які разом обчислюють суму.

35
00:03:12,500 --> 00:03:17,340
Різні електричні схеми можуть виконувати інші
прості обчислення: віднімання чи множення.

36
00:03:17,340 --> 00:03:21,260
Власне, вся обробка інформації, 
яку виконує ваш комп'ютер,

37
00:03:21,260 --> 00:03:24,720
зводиться до поєднання величезної 
кількості простих операцій.

38
00:03:24,720 --> 00:03:30,520
Кожна окрема дія, яка виконується комп'ютером,
дуже проста, навіть для людини,

39
00:03:30,520 --> 00:03:34,100
але схеми всередині комп'ютера
незрівнянно швидші.

40
00:03:34,820 --> 00:03:38,660
Колись раніше схеми були великі та громіздкі,

41
00:03:38,660 --> 00:03:44,780
8-бітний суматор міг бути розміром з холодильник,
і просте обчислення тривало хвилинами.

42
00:03:45,100 --> 00:03:50,060
Сьогодні ж комп'ютерні схеми - мікроскопічні,
і значно-значно швидші.

43
00:03:50,580 --> 00:03:53,200
Як же менші комп'ютери є швидшими?

44
00:03:53,200 --> 00:03:58,140
Чим менша схема, тим меншу відстань 
змушений долати електричний сигнал.

45
00:03:58,360 --> 00:04:04,340
Електричний сигнал рухається майже на
швидкості світла, тому сучасні схеми можуть
виконувати мільярди обчислень на секунду.

46
00:04:05,320 --> 00:04:10,720
Тож коли ви граєте в гру, записуєте відео
чи досліджуєте космос,

47
00:04:11,860 --> 00:04:18,019
все, що би ви не робили за допомогою технологій,
вимагає надзвичайно швидкої обробки величезної
кількості інформації.

48
00:04:18,860 --> 00:04:24,900
За цією складністю стоять багато малесеньких
схем, які перетворюють двійкові сигнали

49
00:04:24,900 --> 00:04:27,720
у веб-сайти, відео, музику та ігри.

50
00:04:27,720 --> 00:04:31,960
Ці схеми можуть навіть допомогти нам розшифрувати
ДНК для діагностики та лікування хвороб.

51
00:04:31,960 --> 00:04:34,920
А що би ви хотіли створити з цих схем?