科学启蒙之路-Day21

昨天讲了计算机是什么,还记得吗,计算机是根据指令解决问题的机器。

今天就来讲一讲计算机的指令是怎么回事儿。

基本上,指令就是一个命令,告诉计算机该干什么。计算机是按照指令的顺序来执行的。编写计算机指令就是编程,指令的集合就是程序,所以编程就是编写程序。

不考虑细节,我们大体上写一段程序:

1、将屏幕背景显示为黑色

2、在下方用黄色画一个梯形

3、在梯形上方用白色画一个三角

这段程序包含三条指令,每次运行这个程序,计算机都会将屏幕用黑色填充,然后在下方画一个梯形上面再画一个三角,每次运行都是这样的结果。计算机不会自己画出一个方形,直到你告诉他。修改程序中的指令,计算机的行为也会更改。

一般的计算机,买回来就装有一堆的程序,这些叫做预装程序,其中最大的一个程序叫做操作系统。你如果学会了编程,你就可以在计算机上开发你自己的程序,扩展计算机的能力。

操作系统是一类特殊的程序,它将为你提供对底层硬件的控制能力,并且为你使用其他程序提供支持。

计算机由硬件和软件组成。硬件有机箱、屏幕、鼠标、键盘等,还有机箱里的主板、硬盘、处理器等,总之你能摸得到的都是硬件。在计算机中运行的程序是软件,软件和软件产生的数据存储在硬盘里。

计算机的好处是计算快,一秒钟可以做上万次运算,超级计算机可以一秒钟做上万个亿万次。而且决对按照指令执行,不会错,也不会忘,比人类强太多了!所以它们可以帮我们做很多事情。

坏处就是指令如果出错,计算机也会照样执行不误。假如有一个坏人把这样一段程序装在一个机器人的计算机中:

1、看到人就朝他开枪

2、没子弹的时候换子弹,直到子弹用完

计算机就成了杀人武器,它无法识别好坏也不知道什么是道德。

另外有一些无法预计的指令错误,是人在编写指令时发生的失误,导致指令运行的结果跟编写者的预期不同,这种程序中的错误就叫做bug。

计算机的历史上因为bug而产生的事故不计其数,重大的有火箭升空中突然爆炸、银行系统宕机导致交易数据丢失、股票交易系统异常导致交易无法进行等等。

所以计算机的使用,关键在于人,其中有一系列的方法论可以降低出错的几率,但是无论如何,是人就会出错,所以谁也无法保证计算机的程序能够永远正确。

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