WEBVTT

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（電腦是如何工作的）
（電路和邏輯）

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電路對於我來說，最酷的事情就是

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如果有了一些創意，電路就能成為一種藝術形式。我能從電路中獲得靈感。

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所以，如果你有了一些主意，可以用技術來讓它們成為現實。

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每個電腦的輸入輸出實際上都是信息，

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都能夠通過電子信號的開/關來表示

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或者叫做1和0

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為了處理像輸入一樣的信息，制造像輸出一樣的信息，

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计算机需要改变和混合输入的信号。

00:00:50.540 --> 00:00:58.520
為了做到這一點，
電腦用了上百萬個很小的電子元件來組成電路。

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讓我們仔細看看電路是如何改變和處理用1和0表達的信息。

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這是個非常簡單的電路。

00:01:12.280 --> 00:01:15.820
它輸入一個電信號，開或關，然后反轉它。

00:01:15.820 --> 00:01:20.580
因此如果給它輸入1，電路會給你0，

00:01:20.580 --> 00:01:23.620
如果給它0，它會給你1。

00:01:23.630 --> 00:01:29.680
輸入的信號總是被輸出的信號所否定，因此我們將這個電路叫做“否”。

00:01:30.040 --> 00:01:36.580
更復雜的電路可以輸入多個信號，然后合並起來，輸出一個不同的結果。

00:01:36.580 --> 00:01:43.480
這個例子中，電路輸入兩個電信號，每個都可能是1或0 。

00:01:43.880 --> 00:01:49.580
如果有任何一個信號是0，那麼結果也是0 。

00:01:49.580 --> 00:01:52.720
這個電路隻會在第一個信號與第二個信號 都是1的情況下，

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才會輸出1，因此，我們將它叫做“與”。

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有很多像這樣的小電路來執行簡單的邏輯計算。
（邏輯門）

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將這些電路連接到一起，就能制造出更復雜的電路，完成更復雜的計算。

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例如，你可以將兩個位加到一起的電路叫做加法器。

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這個電路輸入兩個獨立的比特，都可以是1或0，將它們加起來計算總和。

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和可以是0加0等於0，

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0加1等於1，或1加1等於2。

00:02:34.360 --> 00:02:39.440
你需要兩條線路來輸出，因為它需要兩個二進制數字來表示和。

00:02:40.060 --> 00:02:44.500
一旦你有了能將兩個比特信息相加的單個加法器。

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你就能將多個加法器並排起來，將更大的數字加到一起。

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例如，這裡有一個8比特的加法器，將數字25和50加到一起。

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每個數字都能表示為8比特，結果是傳入電路的16個不同的電信號。

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8比特的加法器內部電路還有很多小的加法器，它們一起來計算和。

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不同的電子電路能夠執行減法或乘法這樣的簡單計算。

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事實上，
電腦處理所有的信息，都隻是將非常非常多的小操作合到一起。

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计算机完成的每个独立操作，都是如此简单，简单到人也能完成。

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但是
電腦裡的電路非常非常的快。

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以前，這些電路又大又笨重。

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一個8比特的加法器像一個冰箱那麼大，而且需要數分鐘才能完成一個簡單的計算。

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今天的
電腦電路，需要用顯微鏡才能看清楚，而且非常非常的快。

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為什麼更小的
電腦更快呢？

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因為電路越小，電信號要走的距離就越短。

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電子以光速運動，這是為什麼現代電路能夠每秒執行數十億次計算。

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因此，無論你玩游戲，錄視頻或者探索宇宙，

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你讓技術解決的每件事，都需要非常快的處理大量的信息。

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在所有復雜事務的背后，都隻是大量微小的電路來將二進制信號轉換為

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網站、視頻、音樂和游戲。

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這些電路甚至能幫我們解碼DNA來診斷並治療疾病。

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那麼，你想用這些電路來做什麼呢？

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