jeden, zero, zero, jeden, zero, jeden. Zero, jeden, jeden…
To jest język komputerów. Każda sprytna rzecz, którą robi twój komputer – zadzwoń, przeszukaj bazę danych, zagraj w grę – sprowadza się do jedynek i zer.
właściwie sprowadza się to do obecności (jednego) lub braku (zero) prądu w maleńkich tranzystorach na chipie półprzewodnikowym.
na szczęście nie musimy programować komputerów w Zerach i jedynkach.,
na przykład Microsoft Windows używa 20 GB, czyli 170 miliardów jedynek i zer.
drukowane, stos papieru A4 będzie miał 2,5 km (4km) wysokości.
wyobraź sobie ręczne ustawianie każdego tranzystora.
ignorując to, jak bardzo byłoby to skrzypne – Tranzystory mierzą tylko miliardowe części metra – gdyby przerzucenie każdego przełącznika zajęło sekundę, instalacja Windows zajęłaby 5000 lat.,
dowiedz się więcej
50 rzeczy, które sprawiły, że współczesna gospodarka podkreśla wynalazki, pomysły i innowacje, które pomogły stworzyć świat gospodarczy.
jest emitowany w serwisie BBC World., Możesz znaleźć więcej informacji na temat źródeł programu i słuchać online lub subskrybować podcast programu.
wczesne komputery były tak zaprogramowane.
rozważmy automatyczny kalkulator sterowany sekwencją, znany później jako Harvard Mark 1.
była to 15-metrowa (50ft), 2,5-metrowa konkatenacja kół, wałów, przekładni i przełączników.
zawierała 530 Mil (850km) przewodów.,
zwisała z rolki perforowanej taśmy papierowej.
Jeśli chcesz rozwiązać nowe równanie, musisz ustalić, które przełączniki powinny być włączone lub wyłączone, które przewody powinny być podłączone gdzie.
następnie trzeba było przełączyć wszystkie przełączniki, podłączyć wszystkie przewody i wybić wszystkie otwory w taśmie papierowej.
Programowanie było nie tylko trudne, ale wymagało żmudnej, powtarzalnej i podatnej na błędy pracy ręcznej.,
cztery dekady po Harvard Mark 1, bardziej kompaktowe i przyjazne dla użytkownika maszyny, takie jak Commodore 64, trafiły do szkół.
możesz pamiętać dreszczyk dzieciństwa wpisując to:
- 10 wydrukuj „Hello world”
- 20 przejdź do 10
„Hello world” wypełniłby ekran grubym tekstem o niskiej rozdzielczości.
poinstruowałeś komputer słowami, które były rozpoznawalne, intuicyjnie ludzkie.
wydawało się to małym cudem.,
matematyczna błyskotliwość
jednym z powodów zdumiewającego postępu komputerów od czasów Mark 1 są z pewnością coraz cieńsze komponenty.
ale dzieje się tak również dlatego, że programiści mogą pisać oprogramowanie w języku ludzkim i przekładać je na jedynki i zera, prądy lub nie-prądy, które ostatecznie wykonują pracę.
rzecz, która zaczęła to umożliwiać, nazywana była kompilatorem.
a za kompilatorem stała kobieta o imieniu Grace Hopper.
w dzisiejszych czasach jest wiele dyskusji o tym, jak zaangażować więcej kobiet w tech.,
w 1906 roku, kiedy urodziła się Grace, niewiele osób dbało o równość płci.
wysłana do dobrej szkoły, Grace okazała się genialna z matematyki.
jej dziadek był kontradmirałem, a jej dziecięcym marzeniem było wstąpienie do US Navy, ale dziewczynkom nie pozwolono.
Nieporęt
następnie, w 1941 roku, atak na Pearl Harbor wciągnął Amerykę w II Wojnę Światową.
męski talent został odwołany.
US Navy zaczęła zabierać kobiety. Grace od razu się zapisała.,
Jeśli zastanawiasz się, dlaczego marynarka potrzebuje matematyków, rozważ celowanie pociskiem.
pod jakim kątem i w jakim kierunku należy strzelać?
odpowiedź zależy od wielu rzeczy: docelowej odległości, temperatury, wilgotności, prędkości i kierunku wiatru.
nie są to skomplikowane obliczenia, ale były czasochłonne dla ludzkiego „komputera” uzbrojonego tylko w długopis i papier.
Gdy w 1944 roku ukończył szkołę kadetów (junior grade), marynarka była zaintrygowana potencjałem nieporęcznej maszyny opracowanej niedawno przez Harvardskiego profesora Howarda Aikena – Mark 1.,
marynarka wysłała porucznika Hoppera, aby pomógł prof. Aikenowi w ustaleniu, co może zrobić.
Prof Aiken nie był zachwycony, że kobieta dołączyła do zespołu drużyna, ale porucznik Hopper zaimponował mu na tyle, że poprosił ją o napisanie instrukcji obsługi.
wymagało to wielu prób i błędów.,
najczęściej Mark 1 zatrzymywał się wkrótce po uruchomieniu i nie było przyjaznego dla użytkownika Komunikatu o błędzie.
kiedyś było tak dlatego, że do maszyny wleciała ćma – to dało nam współczesny termin „debugowanie”.
częściej błąd miał charakter metaforyczny – źle przekręcony przełącznik, źle wykręcona dziura w taśmie papierowej.
praca detektywistyczna była pracochłonna i nudna.,
więcej od Tim Harford
iPhone w 10: jak smartfon stał się tak inteligentny
proste stalowe pudełko, które przekształciło globalny handel
jak kod kreskowy zmienił Handel detaliczny
cost of Light matters
LT Hopper i jej koledzy zaczęli wypełniać Notebooki kawałkami sprawdzonego, wielokrotnego użytku kodu.,
do 1951 roku komputery były na tyle zaawansowane, aby przechowywać te fragmenty – zwane „podprogramami” – we własnych systemach pamięci.
do tego czasu Grace pracowała dla firmy o nazwie Remington Rand.
próbowała przekonać swoich pracodawców, aby pozwolili programistom przywołać te podprogramy w znanych słowach – aby powiedzieć takie rzeczy, jak: „odjąć podatek dochodowy od wynagrodzenia.”
powiedziała później: „nikt wcześniej o tym nie pomyślał, bo nie byli tak leniwi jak ja.”
w rzeczywistości Grace słynęła z ciężkiej pracy.,
ale to, co Grace nazwała „kompilatorem”, wiązało się z kompromitacją.
sprawiało, że programowanie było szybsze, ale powstałe programy działały wolniej.
dlatego Remington Rand nie był zainteresowany.
każdy klient miał swoje własne, dostosowane do potrzeb klienta wymagania.,
to miało sens, firma pomyślała, dla swoich ekspertów, aby programować je tak efektywnie, jak to tylko możliwe.
Open source
Grace nie zniechęciła się: po prostu napisała pierwszy kompilator w wolnym czasie.
i inni uwielbiali, jak to pomagało im myśleć jaśniej.
książka Kurta Beyera, Grace Hopper i wynalazek ery informacji, opowiada o wielu wrażeniach użytkowników.
jednym z nich był inżynier Carl Hammer, który użył kompilatora do ataku na równanie, z którym jego koledzy zmagali się od miesięcy.,
Pan Hammer napisał 20 linijek kodu i rozwiązał go w jeden dzień.
podobnie myślący programiści z całego USA zaczęli wysyłać Grace nowe fragmenty kodu, a ona dodała je do biblioteki w następnym wydaniu.
w efekcie była pionierką oprogramowania open-source.
kompilator Grace ewoluował w jeden z pierwszych języków programowania, COBOL.
bardziej zasadniczo utorowało to drogę do znanego już rozróżnienia między sprzętem a oprogramowaniem.,
z jedynej w swoim rodzaju maszyn, takich jak Harvard Mark 1, oprogramowanie było sprzętem.
żaden schemat przełączników nie działałby również na innej maszynie, która byłaby zupełnie inaczej podłączona.
ale jeśli komputer może uruchomić kompilator, może również uruchomić dowolny program, który go używa.,
kolejne warstwy abstrakcji oddzieliły ludzkich programistów od syfu fizycznych układów scalonych.
i każdy z nich zrobił kolejny krok w kierunku, który miał sens: uwolnił siłę umysłu programisty do myślenia o pojęciach i algorytmach, a nie przełącznikach i przewodach.
Grace miała własne poglądy na to, dlaczego koledzy byli początkowo oporni: nie dlatego, że dbali o szybsze uruchamianie programów, ale dlatego, że cieszyli się prestiżem bycia jedynymi, którzy mogli komunikować się z boskim komputerem.,
„arcykapłani”, Łaska ich nazywała.
uważała, że każdy powinien umieć programować.
teraz każdy może.
i komputery są znacznie bardziej przydatne z tego powodu.