présentation
Lorsque nous utilisons nos smartphones ou ordinateurs portables, il est facile d'oublier la réalité physique sous-jacente. Derrière cette expérience fluide se cachent des siècles d'efforts de physiciens, chimistes, mathématiciens, ingénieurs, programmeurs et designers. À l'intérieur de nos appareils se trouve une partie de roche littérale, purifiée à la perfection et gravée de circuits microscopiques. En contrôlant simplement le flux d'électrons à l'intérieur de ces circuits, nous pouvons faire calculer, se souvenir et réfléchir pour nous, nous épargnant ainsi les efforts mentaux.
fonctionnement
La manipulation de la physique pour effectuer des calculs mathématiques est à la base de l'informatique. Les premiers « ordinateurs » étaient des salles remplies de mathématiciens effectuant des calculs à la main, et certains calculs prenaient des jours. Lors de la guerre et de la course à l'espace, les enjeux sont devenus encore plus importants, et les calculs de trajectoires de missiles balistiques et de fusées spatiales nécessitaient la résolution de milliers d'équations complexes. Puisque même une petite erreur pouvait causer l'explosion d'une fusée, dévier un missile de sa cible ou provoquer l'effondrement d'un pont, ces calculs devaient être vérifiés à plusieurs reprises. Ce processus était très lent, coûteux et sujet à des erreurs.
architecture
Les scientifiques ont cherché des processus physiques qui pourraient simuler le comptage, et l'une des premières tentatives a été le calculateur mécanique, construit à partir d'engrenages et de leviers interverrouillés. Cependant, il présentait des problèmes, tels que l'usure des pièces mécaniques avec le temps, la nécessité d'une maintenance constante et une lenteur fondamentale. Le véritable bond en avant est survenu lorsque nous sommes passés des pièces mécaniques à l'électricité, en utilisant des interrupteurs électriques comme blocs de construction de base. Nous pouvons utiliser une combinaison de ces interrupteurs pour construire n'importe quelle règle logique, quelle que soit sa complexité.
analyse scientifique
En comprenant comment fonctionnent les logiciels et les ordinateurs, nous pouvons acquérir une meilleure compréhension de notre environnement numérique et prendre des décisions éclairées concernant notre sécurité numérique. Les logiciels utilisent des interrupteurs électriques pour prendre des décisions logiques, et en les combinant de différentes manières, nous pouvons construire n'importe quelle règle logique. Cette compréhension nous permet de mieux utiliser la technologie et de prendre des décisions éclairées concernant notre sécurité numérique.
AND gate (Série) : Si nous plaçons deux interrupteurs l'un après l'autre, l'électricité ne passe que si l'interrupteur A ET l'interrupteur B sont fermés.OR gate (Parallèle) : Si nous plaçons deux interrupteurs côte à côte, l'électricité passe si l'interrupteur A OU l'interrupteur B est fermé.
