Με βάση τα θεωρητικά και αρχιτεκτονικά θεμέλια των υπολογιστών γιατί ονομάζετε υπολογιστές;

Τους ονομάζουμε "υπολογιστές" επειδή ο θεμελιώδης σκοπός τους, με βάση τα θεωρητικά και αρχιτεκτονικά θεμέλια τους, είναι να υπολογίσει . Δεν πρόκειται μόνο για απλή αριθμητική. Το "Compute" περιλαμβάνει ένα πολύ ευρύτερο φάσμα εργασιών. Ας το σπάσουμε:

* Θεωρητικά θεμέλια (μηχάνημα Turing): Η θεωρητική βάση των σύγχρονων υπολογιστών βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στο έργο του Alan Turing και στην έννοια της μηχανής Turing. Μια μηχανή Turing είναι ένα αφηρημένο μοντέλο υπολογισμού που μπορεί να εκτελέσει οποιονδήποτε υπολογισμό που μπορεί να περιγραφεί αλγοριθμικά. Ο πυρήνας αυτού είναι * τα σύμβολα χειρισμού * σύμφωνα με ένα σύνολο κανόνων. Αυτά τα σύμβολα αντιπροσωπεύουν δεδομένα και οι κανόνες αντιπροσωπεύουν τις οδηγίες (το πρόγραμμα). Ενώ ένας πραγματικός υπολογιστής δεν μοιάζει φυσικά με μηχανή Turing, η λειτουργία του είναι ισοδύναμη:είναι μια μηχανή για την εκτέλεση του χειρισμού συμβόλων σύμφωνα με ένα σύνολο κανόνων, ο οποίος είναι θεμελιωδώς υπολογισμός.

* Αρχιτεκτονικά Ιδρύματα (Von Neumann Architecture): Η κυρίαρχη αρχιτεκτονική για τους περισσότερους υπολογιστές είναι η αρχιτεκτονική Von Neumann. Αυτή η αρχιτεκτονική ορίζει μια δομή με μια κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU) που λαμβάνει οδηγίες και δεδομένα από μια κοινή μνήμη. Η CPU στη συνέχεια * υπολογίζει * με βάση αυτές τις οδηγίες, εκτελώντας αριθμητικές, λογικές και λειτουργίες ελέγχου. Η διαδικασία λήψης, αποκωδικοποίησης και εκτέλεσης οδηγιών είναι η ίδια μια μορφή υπολογισμού.

Ως εκ τούτου, το όνομα "Computer" αντικατοπτρίζει με ακρίβεια τη λειτουργία του πυρήνα:είναι μηχανήματα που έχουν σχεδιαστεί για να εκτελούν υπολογισμούς. Αυτός ο υπολογισμός μπορεί να είναι:

* Αριθμητικές λειτουργίες: Προσθήκη, αφαίρεση, πολλαπλασιασμό, διαχωρισμό αριθμών.

* Λογικές λειτουργίες: Συγκρίνοντας τις τιμές, τον προσδιορισμό της αλήθειας ή της ψευδούς.

* Χειρισμός δεδομένων: Ταξινόμηση, αναζήτηση, πληροφορίες φιλτραρίσματος.

* Λειτουργίες ελέγχου: Διαχείριση της ροής εκτέλεσης μέσα σε ένα πρόγραμμα.

* Γραφικά απόδοσης: Σύνθετοι υπολογισμοί για τη δημιουργία εικόνων και οπτικών.

* προσομοιώσεις: Εκτέλεση σύνθετων υπολογισμών για το μοντέλο των φαινομένων πραγματικού κόσμου.

Και πολλά άλλα καθήκοντα, όλα τελικά μειωμένα στη θεμελιώδη διαδικασία υπολογισμού. Η λέξη "Computer" καταγράφει με ακρίβεια αυτή τη θεμελιώδη ικανότητα. Ενώ οι σύγχρονοι υπολογιστές εκτελούν ένα ευρύ φάσμα εργασιών πέρα από την απλή αριθμητική, όλα αυτά τα καθήκοντα τελικά βασίζονται στην θεμελιώδη αρχή του *υπολογισμού *.