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電腦誕生的奇幻旅程:電腦如何用0和1說話
2021文化部第43屆「中小學生優良讀物選介」叢書工具書類入選
作 者:
川添愛
譯 者:
威廣
出版社別:
小五南
書 系:
學習高手
出版日期:2020/11/01(1版1刷)
ISBN:978-986-522-269-7
書 號:ZC24
頁 數:176
開 數:正20K
定 價:320元
優惠價格:253元
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電腦誕生的奇幻旅程:電腦如何用0
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數和數字在本質上有何區別? 為何電腦只靠0和1就能夠運作? 什麼是程式?
川添愛(Kawazote Ai) 作家,九州大學文學院畢(主修語言學),2005年取得同校文學博士學位,專攻語言學、自然語言處理(NLP)。曾任國立資訊學研究所之研究員,津田塾大學女性研究員協力中心特任副教授。2012至2016年任職國立資訊學研究所社會共享知識研究中心特任副教授。著有《不想工作的鼬鼠和懂人話的機器人》(朝日出版社)、《白與黑的大門》(東京大學出版會)、《自動人偶之城》(東京大學出版會)等。
威廣 輔仁大學日本語文學系畢。 現為獨立軟體開發人員,自由譯者。
前言
序章
第1部 以數字來表達資訊
第1章 數字的歷史
「數」和「數字」的不同
「數」是怎麼誕生的?
「數」在表達上的難題
各式各樣的數字
第2章 二進制數字和電腦
電腦裡是二進制的世界!
電力、磁力、光
第3章 以數字為基礎的資訊表達
數字的使用是為了區分和辨別資訊
僅以「0」和「1」能夠表示出多少資訊?
以數字來表示文字
以數字來表示顏色
聲音是如何呈現的?
「數位」和「類比」差在哪裡?
專欄:巴比倫數字與「零」的發明
過了好幾天後
第2部 利用電來實現運算機制
第4章 以電腦執行加法運算
二進制數字的加法
半加法計算器:利用電來實現單位數的加法
全加法計算器:利用電來實現兩位數以上的加法
第5章 「利用電的運算機制」之黎明期
布林代數:邏輯學與數學的相遇
邏輯電路:邏輯學和工程科學的相遇
開關愈來愈快,愈做愈小
從繼電器到真空管,再來到半導體
又過了好幾天
第3部 什麼是程式?
第6章 對電腦下達指令
電腦之所以是電腦的理由
如何對機器下達指令?
第7章 接收指令的機制
CPU:假設電腦中樞是個住有妖精的房間
主記憶體:指令與資料共存的地方
第8章 執行指令
體驗程式的執行
搬移與運算指令:CPU和主記憶體間的溝通及運算
以跳躍與條件分岐指令來變更流程
第9章 電腦的誕生
「指令與資料共存」所帶來的震憾
嬰兒時期的電腦
專欄:圖靈機
雜談
給想知道更多關於電腦方面的讀者們
自此之後
序章 要怎麼才能做出電腦啊? --哇!你是哪位? 抱歉突然打擾到你,我叫做妖精。 --是喔?你看起來像畫冊裡出現的小鬼頭呢,還有你戴著的那頂三角帽,長相又有點像倉鼠…… 我叫妖精!我背上有翅膀啊! --噢!還真的呢,你找我有何貴幹? 我是想問你怎麼才能做出電腦,教教我吧。 --做電腦?你是想製造一台電腦出來吧? 是啊,我們世界裡每個人工作量都很重,都累到不像話了。最近連東西都不夠吃,因而引發許多爭執,還有就是疾病也在蔓延,這點真的很頭痛。所以我和長老們談過了,又向守護神祈禱過,之後祂告訴我們:「人類有電腦這種東西,你們只要有它就行了」。 4 於是我就來到人類的世界了,之後才了解到電腦十分地好用,要是有了它,我們的生活會稍微輕鬆一些,不過人類世界的電腦,在妖精的世界是動不了的。 --是喔?那還真可惜呢。 於是我們又去問了神明,牠給我們的答案是:「有個人懂得電腦的歷史,我給你名字,你們去找他吧,問什麼都可以」,我就是這樣才來到這裡的。你就是很懂電腦的那個人吧?拜託你告訴我吧。 --呃……我大致是懂,不過你突然這一問,這倒有些難度了,該從哪裡開始教起呢? 我最想知道的是,為何在妖精的世界裡沒出現電腦呢?我們的世界和人類的是很類似的,為何會這麼說?因為妖精世界是以過去人類世界做為藍本來創造的。我們祖先很久以前就到過「古埃及」這個地方,幫人類建造了「金字塔」,還順便學了許許多多的東西,而這些對於創建我們的王國有很大的幫助。但接下來過了好久,電腦都沒有在我們的世界裡出現,這是為什麼?明明人類世界都已經有了。 5 --你問這個我也回答不出來,是因為沒有電嗎?還是? 人類世界有的東西,我們差不多也都有,像是水電啦,還是金屬之類的,不過用起來不像人類那麼順手,這點我也不明白。你來看看這幅畫,我們世界長得是這個樣子的: --我看看喔……啊!這不是照片而是張圖畫呢。嗯嗯……遠處有城堡有森林,有村子和小河,還有水車和風車,大夥都在田裡工作,我怎麼覺得這像個童話裡的世界啊?這樣要弄出電腦恐怕很難吧。 不用擔心,只要我大概弄懂人類世界中的電腦是怎麼做出來的,在我們的世界一樣做得到。把妖精世界所缺少的東西帶回去,再把時間一口氣調快,這樣在技術方面也會突飛猛進的。 --調快時間?你想像力也太豐富了吧? 只要去祈求時間之神就辦得到了,但就現在的狀況,就算調快時間也不會出現什麼改變,這點我是明白的,因此得要弄清楚還缺了哪些東西。 要是一切都清楚了,在這個基礎下將時間調快 年,或是 年的話,電腦一定會出現在我們的世界的。 --等等!你說什麼?我剛才聽你講的是「〇年或是〇〇年」沒錯吧? 6 我說的是 年還有 年的,這種講法很奇怪嗎? --那是什麼意思? 你不懂喔?用現在你們人類的話來講,「 年」是1000年,「 」年是2000年。 --這該不會是……古埃及數字吧? 是啊是啊。 --原來如此,這下我知道原因了,是由於你們世界的「數字」是不成熟的,電腦無法在你們的世界裡出現,「數字」是其中一個原因。 「數字」不就只是拿來表示「數」嗎?那和電腦有啥關係? --關係可大了啊!我就先從這部分開始解說吧。
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