How Computers Work: Binary & Data



(電腦如何工作)
(數據和二進制) 嗨!我叫Limor Fried, 我是Adafruit工業的一名工程師。 這是我做工程和設計的地方, 我為時尚、音樂和科技設計電路。 我是Federico Gomez Suarez, 我是微軟編程至善的一名軟體工程師。 我在研究如何用技術解決我們時代的一些社會問題。 你可能聽說過,
電腦是通過很多1和0運作的。 或者你可能見過這樣龐大數據的圖片。 但是現在幾乎沒有人直接處理1和0了。 但是1和0仍然在
電腦內部的工作中,起著重要的作用。 在電腦內部,電線和電路運送所有的訊息。 如何用電來儲存或表達訊息? 如果有一條有電流通過的電線, 訊號能是打開或關閉的。 這裡沒有多少選擇,但這非常重要。 一條電線上,我們能表示是或否, 對或錯, 1或0, 或者其它只有兩個選項的事物。 單條線路上的開/關狀態,被成為一個位元(bit), 它是
電腦能夠儲存的訊息的最小單位。 更多的電線意味著更多的位元:更多的1和0。 有了更多的位元,就能表達更複雜的訊息。 為了理解這些,我們需要學一些關於二進制系統的知識。 (二進制系統) 在十進制系統中,我們有0到9這十個數字, 這是我們學會的如何計數的方法。 在二進制系統中,我們只有兩個數字:0和1, 用這兩個數字,我們能數出任何數字。 它是這樣工作的, 在我們都使用的十進制中, 數字中的每一位都有不同的值。 這是個位,十位,百位,千位,等等。 例如,9在百位上,表示900。 在二進制中,每一位也表示一個值。 但它不是每位乘以10,而是乘以2。 因此這是1位,2位,4位,8位,等等。 例如,數字9在二進制下,就是1001。 為了計算它,我們需要加1次8,0次4,0次2,和1次1。 基本上沒人需要這樣計算,因為
電腦會幫我們。 重要的是,任何數字都能只通過1和0來代表, 或者通過一些電線的開和關。 用的線越多,能儲存的數字就越大。 用8條線,就能儲存0到255之間的數字。 這是8個1. 用32條線,你就能儲存從0到40億多的數字。 通過二進制系統,能表達任何你想要的數字。 但是其它類型的訊息怎麼辦呢? 比如文字、圖片或者聲音呢? 這些訊息也能夠通過數字來代表。 (二進制中的文字) 想像一下字母表裡的字母。 那你能給每個字母分配一個數字。 A可以是1,B是2,如此類推。 你能用一系列的數字代替任何單詞或段落。 正如我們看到的一樣,這些數字能夠被儲存為電訊號的開或關。 你所看到的每個網頁或手機上的單詞,都是通過這樣的系統來表示的。 (二進制中的圖片) 現在,讓我們再想想照片、影片和其它顯示在螢幕上的圖形。 所有這些訊息都能通過很小的,叫做像素(pixel)的點來表示。 每個點都有它的顏色。
(紅、綠、藍) 每個顏色都能用數字代表。
(紅、綠、藍) 想像一下,某個圖片是由上百萬個像素組成的, 影片每秒鐘顯示30張圖片 現在,我們在這裡談論的,就是一大堆數據了。 (二進制中的聲音) 聲音基本上就是空氣中一系列的振動。 振動也能通過波形圖像來表示。 波形圖像中的任何點也能通過一個數字來表示。 通過這樣的方法,任何聲音都能被分解成一系列的數字。 如果需要高音質的聲音,那麼就需要32位音頻,否則8位就夠了。 更多的位數意味著更大範圍的數字。 當你用
電腦寫代碼,或創造自己的程式, 你不是直接在寫1和0。 但你會處理圖片、聲音或影片。 因此,如果你想理解
電腦裡是如何工作的, 它會把所有的都變成簡單的1和0。 這後面就是電路裡的電訊號。 它們是
電腦如何輸入、儲存、處理和輸出訊息的核心。 字幕由Amara.org社區提供

42 thoughts on “How Computers Work: Binary & Data

  1. Thank you so much for making my basic idea clear. If you need 8 wires for a single letter,how computers are so small,can you explain briefly?

  2. This was a very good video! The visuals were a great addition and were well made.

    I think the video would have been more effective if while talking about decimal vs binary a little bit of history as to why we chose computers to read binary instead of decimal was included. Something I wondered for awhile was: "Why don't we have computers read ten different states of something so that it could read straight decimal?".

    I'm about to present a speech about how computers work, using bits of information. This video jogged my memory and helped my confidence a bit in how I'll approach my speech. Thanks!

  3. I guess I wanted something a little more complex, this doesn't really actually tell you how computers work. There should have been talk on what are NAS gates and terminology like that. So electricity comes from the wall into the power supply and then the power supply delivers the necessary power to each component. Billions of transistors turn various signals on and off, but how does the transistor sort of "know" to turn the switch over to either on or off position? How does machine language, that are binary numbers, work with the hardware? Is one of my premises wrong? Could someone educate me on how computers work on a more complex level?

  4. I found Limor's lip ring and hair color too distracting to concentrate…..at least there was no background music …so that was certainly worth a 1

  5. Can anyone expain to me, where instructions of what binary means ar stored in a computer(how computer can decide that 10 is 2, or how some binary code means as a letter). And how do we program that?

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