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回路について発見した
一番クールなことの一つは
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クリエイティブなアイデアを持っていれば、
回路はアートのような形にもなるってこと
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回路を使って、そのクリエイティブなアイデアを受け取ることができる
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だから何かアイデアがある場合、
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テクノロジーを使って
そのアイデアを人生へもってくることができる
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コンピュータの全ての
インプットとアウトプットは
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効果的な情報の種類であり、
電気信号のオン／オフによって表示したり
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1と0で表すことができる
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インプットとなる情報を処理するため、
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またその情報をアウトプットへするためには
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コンピュータがそのインプット信号を編集し、
組み合わせなければならない
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これをするために、コンピュータは
数百万もの小さな電子部品を使用することになる
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これが一緒になって回路を作っているんだ
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どのように回路が0と1によって
表される情報を修正して
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処理するのかについて
もう少し詳しく見てみよう
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これは本当にシンプルな回路だ
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電気信号、オン／オフをとり
それをフリップする
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信号に与えたものが1である場合、
回路は0をあなたに返すことになる
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それからあなたは回路へ0を与え、回路は1で返す
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ここに入る信号は
出力される信号と同じではないため
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これをNOT回路と呼んでいる
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より複雑な回路では複数の信号をとり、
それらを組み合わせてから
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あなたに異なる結果を渡すことができる
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この例では、回路は2つの電気信号をとったので、それぞれ1か0である状態だね
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入ってくる信号のどれかが0である場合、
結果もまた0である
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この回路はあなたに1を与えることしかできない
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もし最初と二番目の信号の両方が1である場合、AND回路と呼ぶことができる
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このように単純な論理計算を行うような
小さな回路がたくさんあるんだ
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これらの回路を一緒に繋げることで、
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より複雑な計算をすることのできる
複雑な回路を作ることもできる
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例えば、2ビットを一緒に
追加することのできる回路はアダーと呼ばれる
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この回路では、それぞれが1または0である、
2つの個別のビットをとって
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合計を計算するためにそれを一緒に追加する
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合計は0+0＝0となるね
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0+1＝1、もしくは1+1＝2だね
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合計を表示させるためには
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最大2つの二進数を使用するから、
2つのワイヤーが必要となる
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情報の2ビットを追加する
一つのアダーがある場合、
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これらのアダー回路を並行して
くっつけることで、
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より大きな数字を追加することができる
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例えば、どうやって8ビットアダーが
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数字の25と50を追加できるのかを
見てみましょう
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各数字は8ビットを使って表示されているので、
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回路へ入るのは
16つの異なる電気信号ということになる
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8ビットのアダー回路は、
その中にたくさんの小さなアダーを有している
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それを一緒にして合計を算出するためだね
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異なる電気回路は、引き算や掛け算のような
その他単純な計算を行うこともできる
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実際、
コンピュータが処理している全ての情報は
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本当にたくさんの小さくて単純な作業を
一緒にしているだけなんだ
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コンピュータによって行われる
それぞれの個別の作業は
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本当にシンプルで、人間にもできることだよ
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だけど、コンピュータの中にある回路は
本当に素早く計算することができる
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昔、このような回路は大きくて重たかった
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8ビットアダーが冷蔵庫くらい大きくて
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単純な計算を行うのにも
何分もかかるようなものだった
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今日では、コンピュータの回路は
微小サイズであり、超高速だね
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なぜ、より小さなコンピュータの速度が
高いんだろう？
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うーんと、小さい回路の方が電気信号が
通らなければいけない距離が短くなるからだよ
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電子移動は光の速さのような速度なので、
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現代の回路だと
一秒に数十億の計算を行うことができる
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そう、ゲームをプレイしていても
ビデオを録画していても
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宇宙を探索していてもね
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テクノロジーで可能な全てのことには
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驚くほどの速度で
処理されなきゃならない情報がたくさんある
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この全ての複雑さの下には
本当に小さくてたくさんの回路があって
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それらが二進法信号を使って
ウェブサイトやビデオ、
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音楽やゲームに変えていくんだ
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この回路は、病気を治したり診断するために
DNAを読み解くことだってできるんだよ
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じゃあ、この全ての回路を使って
君は何がしたい？
Code.org