Автор объясняет, зачем человечеству понадобился счёт, как появились системы счисления и почему в технике применяется двоичная система. На примере пальцев, черточек, лампочек и конденсаторов показано, как количество состояний превращается в разряды и как двоичный код используется для хранения и передачи чисел.
- 00:00 Введение в системы счисления и двоичную систему
- 07:05 Устный и письменный счёт, пальцы и черточки
- 12:32 Римские цифры и замена черточек символами
- 19:05 Понятие разрядов и переход к старшему разряду
- 21:35 Определение десятичной и двоичной систем счисления
- 27:39 Кодирование чисел количеством морганий лампочки
- 29:29 Двоичное представление: два состояния лампочки и число комбинаций
- 41:51 Энергонезависимая память: перфокарты, магнитные диски, SSD
- 44:00 Обращение процессора к памяти и копирование в оперативную память
- 52:05 Перфокарты и камень как надежные носители
- жесткий диск
- перфокарты
- транзистор
- конденсатор
Кому полезно: Инженерам АСУ ТП, желающим понять основы систем счисления и хранения данных
Описание составлено автоматически по расшифровке речи в ролике.
Расшифровка видео
0:00 Всем привет, меня зовут Андрей, сегодня я хочу с вами поговорить о системах исчисления. Это достаточно интересная тема, она меня увлекает, и я решил тоже о ней рассказать. Чем больше я в нее погружать, тем она для меня становится. Интересней вот понятие вообще системы исчисления. И почему, почему, допустим, в компьютерной техники используется двоичная система исчисления? В чем вообще фишка этой двоичной системы? Почему именно она, почему именно так вот и?
0:37 Ну, давайте начнем издалека, так скажем, давайте начнем. Я, кстати, хочу показать, я сегодня буду использовать такой вот типа планшетик и. Ручку и 1 раз ее использую, то есть я буду рисовать. Я вам сейчас покажу, примерно, как это будет выглядеть, вот то есть, допустим, вот так 0 0 вот. Так что так? Но это, кстати, достаточно непросто, как вы, как выясняется. Вот ну ладно, попробуем, то есть это у меня такая тестовый, так скажем, пробный вариант, так?
1:20 И так давайте начнем издалека, смотрите исторически, как все, как бы происходило, смотрите. Начнем прям очень издалека, как зачем вообще нужно было считать человечество как бы человек. Потребность счета возникла тогда, когда необходимо, когда у человека перед человеком встала задача разделить, что то на кого то то есть. Допустим, если человек сам живет, допустим, первобытный, даже древний древний человек, он живет, он охотится, он добывает там пищу, кушает. Там что то делает, строит себе жилище. В принципе ему счет как бы не так нужен, вот но, допустим, у него появились дети до 2 ребенка. К примеру, вот и она, и вот он пошел, нарвал яблок, и ему нужно разделить поровну между детьми, вот и перед ним становится задача как. Это сделать или, допустим, есть 1 более взрослый ребенок, другой, более маленький. Ему нужно разделить пропорционально, то есть этому чуть. Побольше это можно делать на глаз, но в какой то момент возникает необходимость как бы точного счета, вот то есть, чтобы точно разделить. Количество на людей и и вот здесь вот впервые возникает как бы необходимость счета. Вот я думаю, что первобытные люди они считали на пальцах вот у нас 10 пальцев и, соответственно, вот у них не было. Допустим, еще чисел, понятия числа не было, вот и они просто там.
3:09 Даже без звука может быть какой то звук там бу бу бу бу бу бу бу бу ну то есть 1 раз сказал бу это вот 1 палец причем слово 1 бу бу бу бу бу бу бу бу бу бу бу. Бу бу бу бу бу бу бу бу бу бу бу бу бу бу бу бу бу бу бу бу бу он как бы человек понял что нужно дать имена то есть просто пальцы и бубу как то не очень было. бы прикольно, к примеру, чтобы если я сказал Бу, то другой человек понял, что это вот так вот. А если я сказал, допустим, Му, то это вот так вот, а если я сказал бу, а? Так буму Пу Пу, это вот так вот, аку это вот так. Вот да вот, то есть я, допустим, вот мы договорились с другим человеком, так я говорю муку и он такой, а ку и допустим.
4:06 У него яблоки да, допустим, лежат там мешок яблоко, я ему говорю. Ку он такой, а ку угу и отсчитывает 4 яблока. Ну, не было 4 было ку, вот и мне такой ку ку ку, ку ку, ку, все правильно. Да вот угадал, и вот так появились числа, вот потом. Ну, я не знаю, какие были сначала название там, вот у чисел.
4:41 Именно на, допустим, славянской культуре в нашей. Как бы про культуре. Но в какой то момент, в какой то я не знаю, вот исторически очень сложно проследить. Ну, наверное, те, кто занимается, они как то могут проследить. Вот вот это вот Кубуму пух заменилось на 1 2 3 4 5 и так далее. Вот и а какое количество вот эту кубуму, 1 2 3 4 5 какое? Ну, человек, я думаю, что он начинал считать с пальцев и, соответственно, он привык как бы что у него 10 пальцев. Да вот вот и он придумал, как бы каждому. Грубо говоря пальцу свое наименование, вот это 1 это, 2 это 3 точнее, не каждого пальца, а количество, то есть, ну и каждому пальцу тоже. Да, но и ну и количество, то есть, если у нас 1 то это, допустим, 1 да если у. Нас вот так вот, то это он 2 придумал, то есть придумал наименование, и так как у нас пальцев всего 10, то он придумал, как бы 10 слов, которые обозначают количество пальцев от 1 до (912)345-67-89 ну и и 10 вот.
5:59 Дальше возник вопрос, что делать дальше, как мне? Допустим, если у меня больше яблок, чем пальцев, что мне, как мне, как мне сосчитать большее количество яблок, чем пальцев у меня на руках, вот. И он понял, что одними пальцами не обойдешься. Нужен, допустим, еще 1 человек еще 10 пальцами. Вот, но, кстати, это нетривиальная мысль. Достаточно, что нужен еще 1 человек, к примеру, или нужно какой то еще другой объект, который будет считать уже. Сейчас я расскажу, ну допустим, он говорит вот другому человеку. От мне не хватает пальцев, веди мне помоги, вот я яблоки. Считаю, вот я из куча откладываю и по пальцам 1 1 яблоко. Отложил 2 3 яблоко, отложил 4 5 вот у меня пальцы. Закончились, что мне делать, и он им к 2 говорит. Отогни 1 палец, и это будет означать, что твой отогнутый палец это 10 моих.
7:05 10 Моих пальцев он такой окей поехали дальше. Он еще 10 откладывает еще загни от огней, точнее 2 палец, и это будет 10 моих дальше он ему. Еще горит еще еще еще, это все, ну как бы я не знаю. Кстати, исторически, что впервые раньше произошло, то есть устная или письменный счет.
7:27 Сложно сказать, ну, допустим, вот я сейчас говорю это устный счет. То есть мы ничего не мы ничего нигде не фиксируем, вот в какой то момент, допустим, до человек. Наверное, подумал, но это я так рассуждая. Может быть, это не так, но подумал, блин, неудобно. Как бы привлекать еще 1 людей до, чтобы для того, чтобы как бы загибать или разгибать пальцы, было бы прикольно иметь возможность это делать без другого. Человека без людей, и он такой думает. А если я, к примеру, сделаю так? Вот у меня пальцы есть, да я вот и считаю яблоки 1(234)567-89-10. И вот когда у меня 10 пальцев закончилось, я поставлю на песке. Черточку, то есть я возьму, так и черточку поставлю. Вот причем даже даже чисто интуитивно, вот именно вот такая вертикальная, вот хочется поставить вертикально черточка и чисто интуитивно так кстати вот.
8:32 Точка, точка на песке, на песке точку не разглядишь. Она может пропасть, а вот черточку можно разглядеть и именно вертикальную не. Горизонтально, потому что оно горизонтально неудобно чертить. Как бы так вот, а вот вертикально это как бы очень естественно, вот он другой. Раз опа это мои 10 пальцев, потом дальше яблоки начинает откладывать, считать, по пальцам отгибать, так еще 1 яблоко отложил. Еще 1 еще 1 еще 1 потом, раз такой еще 1 черточку поставил. Это даже даже, может быть, еще не придумали наименование вот этих чисел. 1 2 3 4 5 А вот таким образом уже ставили черточки, которые обозначают количество яблок. Возможно, человек подумал так, а зачем мне? Пальцы, если я вот Черчу, может быть, я вот так сделаю. Допустим, 1 Яблоко отложил 1 черточку маленькую, сделал, потом еще 1 яблоко отложил. Еще 1 маленькую еще 1 я отложил еще 1. Мы еще еще еще еще еще еще, еще еще еще еще и такой думает. А сколько мне всего откладывать, ну по идее? Ну, ну вообще, если мы отвязываемся от пальцев, то можно сколько угодно откладывать. Да, то есть там вообще бесконечное количество, вот.
9:44 И вот здесь, наверное, и встал вопрос. А сколько действительно откладывать и потом? Допустим, это маленькие черточки, и пусть у него там ограниченное пространство. Он такой говорит, так все у меня вот ограниченное пространство. Давай вот эти вот эти вот маленькие черточки будут эквивалентны 1 большой черточки. Вот я 1 большую поставил и дальше опять маленький. Начинаю считать та та та та, та та, та, та, та, и это эквивалентно 1 большой черточки, вот то.
10:11 И и продолжает, вот и дальше он такой думает. Так вот, это 1 большая черточка, сколько она занимает количество маленьких черточек, так 1(234)567-89-10. Ну сколько то, если еще чисел нет, он не знает, как это считать. И он думает так самую и, а соответственно, вот этих черточек, допустим, больше и он думает. Но это же неудобно, когда здесь 1 количество чертика здесь другой. Нужно какую то привязку сделать для того, чтобы было удобно, и он говорит, ну блин. Ну, наверное, самое интересное, самая как бы удобная привязка. Это к пальцам, потому что у меня вот 10 пальцев. Они всегда перед глазами, да и и как бы.
10:46 Это удобно, поэтому в какой то момент он думает так 1. Большая черточка на песке будет эквивалента 10 маленьким счет черточка, вот а? Ну и дальше дальше, зная это, он уже допустим, если у него допустим вот столько, то больших черточек. Он уже знает каждый из этих эквивалентно 10 маленьким черточкам и соответственно он. Уже будет знать, так это 10 10 10 ну какие то названия цифр придумал. Там еще не было, наверное, 10 там 20:30 и так далее. Вот потом я, потом, скорее всего, он все таки придумал наименование.
11:24 Слова обозначения слов там 1 2 1 черточка. 345-67-89 И как бы и пальцев, то есть и пальцы, и черточки, и вот уже у нас есть такая. Система, которая связывает наши пальцы, потом черточки и звуковое обозначение. То есть у нас уже как бы в 3 различных вариантах мы используем? Ну как бы то есть, мы можем производить вот эти вот какие то операции с количеством чего либо. Ну, в данном случае, допустим, яблок вот.
12:03 Дальше что еще, что еще можно сказать? Ну в какой то момент? Человек, допустим, ну вот исторически, не знаю, я, допустим, не знаю, как это проследить. Сейчас секунду я попробую вот так вот сделать, что то у меня тут отключается постоянно. Вот черточки, да то есть 1 черточка, это ну то там, где 2 черточка, это 20 но.
12:32 3 Черточка это 30 и вот, кстати, вот это очень прослеживается римские цифры. Смотрите, то есть вот у нас 1 это 1 черточка. 2 Это 2 черточки, 3 3 черточки, 4 это 4 черточки. Вот 5 это 5 черточек, 6 6 чертик, но в какой то человек момент человек понял, что вот больше, допустим, 3 или 4 черточек на самом деле больше 4 сложно воспринимать визуально. Ну потому что они сливаются все в 1. Вот можно запутаться, и он такой думать, а давай ка я. Вот вот у меня, допустим, 4 черточки есть, а 5 черточка я вот эти 5 черточек заменю на вот такой символ. Вот этот символ будет обозначать 5 черточек, вот соответственно, вот у меня 5 черточек 6 черточек вот так 7 черточек. Вот так 8 вот так вот, 9 вот так вот, ну.
13:26 Логично, да и такой думает. Ага, а если у меня 10 черточек, как это будет? А давай крестиком, 10 это крестик здесь черт, но чуть чуть не сходится. Да потому что цифра 4 у нас вот такая, вот да вот, но я думаю, что изначально цифра 4. Это было 4 черточки опять, это вот. Так вот дальше, 6 7 8 9 а потом 10 вот так вот потом 1 из 12:13 14 а 15 вот так вот потом. 16 17 18 19 А 20 это, кстати, как вот так, по идее, да 20 так 21 и так далее. Да вот это логично, вот, а потом человек, наверное, еще подумал, что блин, вот когда у меня допустим.
14:13 Вот 1 2 3 4 палочка уже как то сливается, да. А если я сделаю вот так вот что типа у меня типа вот это? Вот 5 а если впереди 1 это как бы 4, но это не совсем логично на самом деле. То есть вот это, 4 а это 5 это, мне кажется, не совсем логично. Но почему то вот так истерически сложилось и то же самое? Допустим, до 9 досчитал, то есть 5 6 7 8 а вот есть 4 черточка. Будто бы это слишком много он такой думает. Ага, вот дай ка я лучше, вот вот это будет 8. А 9 я сделаю как бы 10 и 1 черточку, да блин, что у меня постоянно не грузится, а 10 типа 1. Черточку с передней, мне кажется, это не очень логично, но тем не менее как будет логично в принципе сама концепция черточек. Да то есть черточки, черточки черточки, в какой то момент их. Много и он говорит, ага, слишком много я запутаюсь. Дай ка, я заменю такое количество черточек на на символ. Ну и, кстати, почему именно по 5 вот связано? Я думаю, это очень с пальцами, то. Есть, к примеру, раз черточка 2 черточка 3 и 4 черточка, то есть ладонь, это уже 5 вот это вот это в ладони. Кстати, вот очень логично бы было вот таким вот образом там ладони изображать. Может быть, так она и было вот, а 10 это 2 ладони. К примеру, 10 вот это 2 ладони, вот и так возникли. Вот эти вот латинские символы, вот, но потом появились арабские историю, их проследить. Сложно, ну я не знаю, как, допустим, почему 1 это вот так. Вот почему 2 это вот так вот вот история с черточками она более логично, а здесь просто какая то, ну я не знаю, ну вот.
15:53 Вот, 3 допустим, еще можно, допустим, вот так вот сказать, там 3 черточки да 2 сложно. 1 Понятно, ну как то вот такая вертикаль, ну то есть какие то аналогии, если провести, а 2 как что такое. 2 Но 2 черточки, ну короче, не знаю, как как вот. Из черточек вот это вот прорисовалась. Честно говоря, сложно сказать, на самом деле вот, но тем не менее в какой то момент вот арабы придумали вот такие наименования тоже арабские по моему. Да вот 6 7 так кстати у меня же есть планшет.
16:27 8 9 10 Вот и. И вот они придумали и почему то потом весь мир это принял, а потом. По аналогии с тоже самое вот римские. Допустим, если у нас 10 черточек, это вот так вот 11 черточка, то вот так. То есть мы как бы заменяем другим символом и а дальше продолжаем чертить наши черточки, вот и в арабском? Как бы мире придумали то же самое, то есть досчитали, грубо говоря, до (101)234-56-78 9 вот а дальше. Говорят, давай ка мы, чтобы 10 сделать, но еще еще 0 придумали. Кстати, интересно, вот ну то есть вот здесь немножко.
17:21 Вот логика начинает рушиться, потому что ну тут надо исторически. Я не знаю, как это происходило и и человек говорит так, а как мне сделать. Так чтобы у меня, 10 а дай ка, я вот сначала напишу в начале, какой то символ, вот, а и дальше продолжу. А какой символ, а символ, который?
17:43 1 Условно говоря, ну тут тоже такая хитрая система. То есть как человек додумался до того, чтобы вот придумать, что вот? Число 10 можно обозначить, как именно 1 и дальше, 0 потом 1112-13-14 и так далее. Вот это нетривиальная такая штучка, ну то есть кажется тривиальным, почему. Потому что мы это знаем, нас это нас так научили и так далее. Но если как бы углубиться, если вот вот я же пытаюсь к все методом рассуждения, как бы построить. Объяснить я рассуждаю, так вот есть черточки. Есть там палочки, есть ку пу му бу, вот ну, то есть как то из самого простого, из кирпичиков, как бы логически. Выстраиваю некую систему, да, а вот как логически появилась вот система, вот такая. Вот я, допустим, до конца не могу понять, но тем не менее придумали, так что.
18:47 10 Грубо говоря, палочек или 10 яблок мы будем обозначать как единичку. 0 То есть 20 яблочек уже как 2 0 вот 30 яблок уже как 3 0? И вот как то это закрепилось, да вот и придумали именно понятие разряды, то есть, когда у нас идет просто. Ну, мы считаем, яблоки от 1 до 10 это типа младший разряд. Или нулевой разряд можно так сказать? А если мы считаем больше, то следующий разряд это уже, допустим, 1 разряд там старший, когда мы досчитали с 10 до 19 следующую цифру уже как.
19:39 Как бы не помещается, грубо говоря, в младший разряд, потому что нет других чисел и. Сказали, так давайте мы добавим еще 1 разряд к старшему. Причем и наименование цифры используется такое же, как и в младших разрядах. То есть ничего другого не придумали, вот римские цифры они логично, они придумали, так что каждый. Допустим, десятка до старший разряд она уже обозначается по другому. Если там просто черточками, то здесь уже другой некий символ, а здесь сказали. Нет, мы те же самые символы будем использовать, вот и ну.
20:15 В принципе, ну такая система не могу понять до конца ее концы логику, но вот, в общем, вот так вот придумали, то есть. То есть окей добавили еще 1 разряд, здесь 2 этот сбросили потом следующий, следующий и так далее дальше, когда досчитали до 99. Вот уже не хватает чисел для того, чтобы, допустим, изобразить число, 100 вот и сказали, ага. Давайте добавим еще 1 разряд, а эти 2 типа сбросим в 0 вот, а дальше начнем все то же самое. То есть 1 2 разряда старших оставим не измены, а младший разряд начинаем добавлять 101 102 трам. Та та та та, та та та та, та, та потом 109.
21:06 Так давайте все почистим. Вот. 199 Дальше опять не хватает у нас, чисел для того, чтобы следующее число записать и сказали. Ага, если у нас вот эти 2 разряда младших уже. Заполнены, давайте добавим еще 1 разряд к старшему, а эти 2 сбросим. Вот получилось так, ну и вот вот таким образом, как бы все это работает.
21:35 Дальше как что такое двоичная система, то есть вот это это, ну она называется десятиричная. Да то есть почему потому, что используется всего для для из отображения чисел? Я не говорю для счета даже просто для отображения чисел, используется 10 чисел. От 0 до 9 вот а что такое двоичной, как она, вообще появилась и зачем она? Ну, то есть в чем ее необходимость, в принципе, в чем дело в том, что это все связано с тем, что ну как бы человечество, в какой то момент поняла, что ему нужно вот эти вот числа.
22:18 Как то хранить, ну когда то есть сначала была письменность и здесь как бы все понятно. Да, то есть начали записывать, то есть там какие. То числа начали записывать, вот потом появилась математика, которая там появились знаки сложения, к примеру, умножения и так далее.
22:39 Знаки равенства и прочее, там целая наука появилась математика. Но но потом, как бы и это, все хранилось на бумаге или на на земле, это можно палочкой писать или еще где. То то есть выцарапать, где то и так далее торговля 1. Она происходила так, но в какой то момент человек, допустим, изобрел электричество, вот вот он изобрел электричество.
23:11 И там там. В какой то момент появилась необходимость, опять же исторически. Сейчас не могу сказать, как это произошло. Хранить. В электрическом виде числа, то есть появились меры электрические, допустим, напряжение или ток, или заряд, или еще что, то вот и нужно было, ну как бы. Человек подумал, а можно ли хранить значения вот этих чисел в электрическом виде и как это сделать? Вот какая мера, то есть как это вообще сделать.
23:53 Опять же исторически я не знаю, как это все происходило вот, но, кстати. Кстати, это все даже не электрически сначала было, а механически. То есть даже человек захотел придумать машину, которая бы могла? Считать, складывать, к примеру, да вот и. Ну и придумала, ладно, и вот здесь, вот у меня есть пробел. В этих знаниях я не до конца понимаю, как это исторически происходило вот но. Но в какой то момент человек? Подумал, что вот есть у меня электричество, вот я про него знаю. А можно ли придумать вот с этим электричеством, что то, чтобы запоминало мои числа, вот и начала? Думать, а как это можно сделать, то есть как можно запомнить числа числа и как то, допустим, передать эту информацию? Вот и, наверное, как бы 1 попытки это были.
25:04 Допустим, количество лампочек, которые горят, к примеру. Да, то есть, если у нас, грубо говоря, горит 1 лампочка. Вот давайте вот так вот изобразим то то это число. 1 Если у нас горит 2 лампочки, то это число 2. Вот. 1 Так, кстати, интересно, лампочку можно где то в поиске тут найти? Что у меня постоянно пропадает? Вы не в сети. Не работает. Да, короче, я думал, что мне будет удобно работать в этой системе, но неудобно оказалось, поэтому перейду в обычное вот.
26:07 То есть вот они лампочки да 1 лампочка, 2 лампочки, 3 лампочки, вот ну и так далее. То есть если я, грубо говоря, зажгу 3 лампочки? Да то другой человек, когда на нее смотрит. Он может понять, горит 3 лампочки, и как бы это число. 3 То есть свечение лампочки означает какое то число? И эту информацию можно уже передавать даже на расстоянии.
26:39 Далее. Ну и соответственно, ну как бы лампочка, что что из себя представляет? То есть некий там аккумулятор, батарейка, и вот есть там какой то выключатель и какая то лампочка, вот она горит. И вот мы. Грубо говоря, замыкая выключатель, лампочка загорается, и мы говорим это число. 1 Да если у нас в цепи 2 лампочки. Давайте нарисуем 2 лампочки. Вот и они загораются, да то это число 2. Вот если 3 лампочки 3 4 она4 примитивная, достаточно вещь. Вот вот так вот можно хранить в виде электрического. Ну, в данном случае в виде свечения какого то количества лампочек вот.
27:39 Мы хотим передать информацию, о каком то числе это можно сделать при помощи 1 лампочки. То есть есть какая то 1 лампочка, и мы хотим передать? Число и мы можем это закодировать в виде морганий, то есть 1 1 моргание, это число 1 2 морганий, число 2 3 моргания, число 3 и так далее. Вот ну и Ну и вот происходило развитие техники и в какой то момент, как бы человек понял и придумал. Да что что такое осознание пришло, что? Компьютер, ну вообще электрический сигнал его очень сложно, вот какую то численную то есть. Ну, то есть смотрите, то есть я число представляю количеством, вот то есть, но при этом это. Не электрическая мера, то есть это не напряжение, это не ток и так и, а, а именно напряжение и ток. Ну, ну как бы сложно отобразить визуально, да то есть представить число в виде.
28:53 Все равно мы приходим к какому то количеству, и каждая каждая единица этого количества лампочек. Да, она имеет 2 состояния либо лампочка горит, либо не горит. И человек понял, что для того, чтобы хранить какие то электрические параметры и количество их оценивать.
29:16 У него в распоряжении есть элементы, которые могут иметь только 2 состояния в данном случае. Если эта лампочка, то она либо горит, либо не горит вот. И больше нету, соответственно, если у нас есть 2 лампочки, то уже 2 лампочки, то есть либо горят, либо не горят. Соответственно, в 2 лампочках можно передать информацию. О 4 значениях 1 значение это, допустим, давайте не горящую лампочку. Вот так вот обозначим горячего, так то есть 1 значение, мы закодируем в 2 не горящие лампочки 2.
30:00 1 Горит 2 не горит, 3 значение это 1 не горит, 2 горит, и 4 значение обе горят. То есть 2 лампочками можно передать информацию о 4? событиях, вот и если это числа, к примеру, да, то мы можем передать информацию о, допустим, о 4 числах об единичке, об двойке, об тройке и о четверки. Допустим, у нас 3 лампочки. 3 Лампочки имеют уже больше количество состояний возможных, то есть 1 состояние 3 лампочки не горит 2 состояние. 1 Горит 2 не, ну остальные не горит 3 состояние.
30:56 Это вот так вот 4 состояние, это уже 2 лампочки 1 горят, а 3 не горит. Причем как бы, по идее, можно было и по другому сделать, но. Чисто интуитивно правильно перебирать варианты самого 1. То есть сначала мы 1 как бы перебрали, потом следующий, допустим? Здесь уже как бы варианты закончились, как бы вот эти 1 группа лампочек. Вот у нас дальше мы говорим, так давай зажгем, 2 а 1 обнулим дальше. 2 У нас горит и 1 тоже зажгем дальше следующая. Ага, уже опять в 2 лампочки мы не можем.
31:40 Ну как бы уместить количество вариант, ну, то есть следующий вариант возможный, и мы говорим. Давай тогда подключим 3 лампочку, вот а 1 2 не. Будет гореть, потом опять 3 лампочка будет гореть и еще 1 зажгем, потом опять 3 будет гореть. Зажгем уже 2 и последнее зажгем все 3 лампочки.
32:06 Вот и 3 лампочками можно уже передать 1234-56-78 состояний. Да 8 же 1234-56-78 да 8 состояний.
32:26 Соответственно, 4 лампочками уже больше можно в состоянии передать там 5 лампочками больше и больше, и больше, и чем дальше тем, чем будет, тем больше вот и. Здесь можно проследить некую логику, то есть смотрите еще раз. 1 Лампочка можно передать 2 состояния, либо она горит, нет, либо не горит 2 лампочками. Можно передать 4 состояния 3 лампочками 8 состояний различных, вот и соответственно каждое. Состояние ему может быть присвоено, какое то число. Допустим, если с 0 начинать, то 3 лампочки не горит, это число 0 1 лампочка загорелась. 1 Там 2 3 4 5 6 И 7 то есть можно уже передать в виде закодированном, используя 3 лампочки число от 0 до 7 вот.
33:18 2 Лампочки от 0 на самом деле нет, 1 до 4 потому что часто использовать именно с 0 начинает, то есть от 0 и в этом есть своя фишка. Вот вот, короче, от 0 до 3 ну, то есть 4 различных состояния. Вот вот и если приглядеться, то эта система. Ну вот эти вот эти представления как бы вариантов лампочками. Она очень похожа на систему счислениями с пальцами. Вот смотрите, если мы используем, допустим, 2 руки до 10 пальцев, то мы можем представить числа от 1 до 9 от 0 до 10.
33:58 Но дальше нам не хватает уже даже, давайте 1 руку возьмем. Вот я такую аналогию сейчас делаю, да то есть 1 рука вот. Не хочу это стирать, пока давайте вот как нибудь вот так вот выделим области. Здесь тут тут не хватает то, что дополнительно нельзя листы здесь вставлять, вот то есть 1 рука. Давайте вот так вот рука 5 5 чисел хранит соответственно для того, чтобы следующее. Число отобразить нам нужно еще 1 руку, вот она еще 1 рука. Соответственно, 2 руки могут уже.
34:40 Как бы отобразить число 10 3 руки уже число. 15 Вот и вот, и это очень похоже на лампочки. То есть лампочка 1 может сохранить только 2 состояния, иметь 0 и 1 а рука может 5 состояний от 0 до 5. Вот ну 5 чисел, точнее. Дальше в 1 руку уже не вмещается, да? Допустим, следующее число мы добавляем в следующую руку, и так появляется система исчисления. То есть, грубо говоря, но даже если вот мы возьмем 2 руки, допустим, 2 руки, число 10.
35:15 Следующие 4 руки уже, допустим, число 20 то есть, то есть вот это. Вот когда мы единичку старший разряд добавили, это значит, что здесь от 0 до 9. Вот от 0 до 9 когда старший разряд добавили. Это значит, что мы допустим, 10 что вот этот старший разряд. Говорит, что мы как бы еще 2 руки добавили. Вот, а когда, допустим, еще старший разряд добавим, мы говорим еще 2 руки, добавили вот с лампочками то же самое. То есть у нас 2 состояний для лампочки не хватает, мы говорим, добавим еще 1 лампочку, вот и.
35:50 Допустим, вот 1 лампочка может хранить состояние 0 и 1 ну или есть и нету, вот а? Следующая лампочка, то есть мы говорим так, а нам нужно еще 1 состояние отобразить, как сделать. А давайте добавим еще 1 разряд, то есть мы добавим единичку как еще 1 разряд, а здесь. А в младшем разряде у нас также будет 2 состояния 0 и 1, то есть 1, 0 и 1 1 вот вот. То есть, соответственно, 1 лампочка у нас хранит 0 и 1 2 лампочки. У нас могут хранить состояние, и 0 1 то есть 1 не горит, 2 горит потом 1.
36:40 Точнее, даже не так 1 лампочка хранит либо 0, либо 1 дальше, что 2 лампочка это мы добавляем как бы. Как бы старший разряд и говорим, 1 а младший сбрасываем 0 и 1 1 то есть, по сути, еще раз 2 лампочки. У нас вот 2 лампочки у нас хранят, то есть числа представляются так 0 1 1 0 1 1.
37:13 Вот 2 лампочки дальше, 3 лампочки, вот давайте вот здесь вот напишем, у нас будет так так. 1 3 Лампочки как бы все у нас не горят, это нолик дальше 1 горит единичка. Дальше. Следующее 1 лампочки уже не хватает, мы добавляем еще 1 лампочку, говорим. Ага, давай вот так вот 1 0! Дальше 2 лампочки уже 2 лампочки горят, это 1 1 дальше не хватает опять лампочек. Мы говорим это у нас 1 0 0. Дальше 3 лампочка уже горит и 1 добавляем это 1 0 1 дальше, вот это не горит, 2 добавляем 1 1 0 и вот это. 1 1 1 То есть мы вот если приглядеться вот на вот эту последнюю запись это? Смотрите, сначала у нас 1 разряд был, то есть 1 разряд. Он как бы 2 состояния лампочки отображает, потом он. Мы добавили еще 1 лампочку 2 и как бы 2 вот этот старший разряд, он как бы. Отображает как бы закодированным то, что у нас загорелась еще 1 лампочка. Вот а вот, а 2 2 мы погасли, вот затем мы уже 2 лампочки включили. Потом у нас опять не хватило лампочек, мы еще. 1 Добавили это старший разряд, то есть старший разряд, это 3 лампочка. Вот мы 3 лампочку добавили, а 2 другие у нас не горят. Затем вот 3 у нас горит, мы еще 1 включили лампочку потом.
38:55 1 То есть 3 и 1 затем 1 погасили, 2 включили 3 у нас также горит, и в конце концов у нас все 3 горят, вот то есть. Вот очень похожи с тем, что мы считали по рукам. Да вот эти разрядные только уже у нас есть 2 состояния. И вот и еще раз вернусь к тому, что человек как бы понял, что в электрическом виде. Можно, как бы мера в электрическом виде, она может быть только состояниями либо есть, либо нет. Вот вот есть нету чего, допустим, освещения лампочка лампочка горит или не горит потом, как бы ну просто свет.
39:42 А следующий момент, а как это запомнить? Да, то есть, когда у тебя напряжение подано, лампочка горят. Как бы все хорошо, все окей, вот а как как бы зафиксировать, как нам вот человек как. бы пришел к тому, что нужно создавать память, память электрическую, вот и свечение. Как бы очень сложно сохранить, потому что ему уже постоянно напряжение подавать, но, кстати, оперативно. Память она так и работает, то есть пока есть напряжение, как бы есть память, нет напряжения, нет память. Вот и, наверное, можно в принципе память даже на свечение сделайте, кстати, это. Кстати, даже есть разработки сейчас современные и, возможно, за этим будущее, что память оперативная будет храниться в светом в свете, то есть при помощи свечения светодиодов, потому что.
40:31 Ну как это ни странно звучит, да вот. Вот, кстати, самая быстрая скорость передачи данных и на большие расстояния. Это именно светом, вот и хранить данные в принципе тоже можно светом при. Помощи света, то есть горит, какой то светодиодик. Это у нас единичка не горит, это Нолик. Вот и, кстати, часто так и я думаю, что есть такие элементы. Которые, то есть схема, которая работает именно на автопара, допустим, называется автопара, то есть автопара, передает тоже 2 состояния, 0 1 кстати. Дискретные сигналы вас утопы, они на автопарах. То есть, когда у нас напряжение на дискретный вход подается 24 Вольта, он запитывает светодиод? А светодиод уже как бы там автопара, она есть приемник, который улавливает это свечение в этой автопаре и, соответственно, замыкает другую цепь. Происходит так называемая гальвиническая развязка, но тем не менее информация передается именно так. Вот как я показал лампочками, то есть 1 лампочка. Есть там есть состояние, но Лили, 1 поэтому мы недалеко ушли. От вот этого, вот от представления лампочек на самом деле далеко, вот и дальше человек. Думает, а как еще можно представлять информацию, кроме как или запоминать память? Какая может быть кроме как лампочки, вот и дальше он начал?
41:51 Эксперименты как сделать так, чтобы память сохранялась, допустим, чтобы, когда я питание сбросил, у меня память осталась и появились вот эти вот память. Энергонезависимая, то есть, допустим, перфокарты. Допустим, если дырочка есть, то это.
42:12 Нолик, если дырочки нету там, в каком то месте, котором она должна быть, это единичка. Потом придумали магнитный способ хранения информации. На жестких дисках то есть, если есть там магнитное поле в определенной зоне, то то, соответственно, улавливает прибор, если есть, то это у нас. Единичка, если нет, то 0 в жестком диске вот дальше на это вот жесткий диск, как работает, потом придумали ссд компоненты. Что это такое, там память хранится в виде заряда конденсатора. Вот только врубитесь, да то есть вот есть некий конденсатор, да то есть и в нем есть некий заряд. Вот если в нем есть заряд, то это единичка, если нет заряда 0 соответственно.
42:57 Есть какие то там приборы, которые измеряют или улавливают вот в этом конденсаторе конкретном, есть заряд или нет. И вот то же самое вот то, что я сейчас нарисовал, можно в виде конденсаторов. Изобразить, вот и, допустим, в нашей ССД флешки да или на компьютере. Если мы храним число, допустим, 3 то я прям реально говорю, это факт число. 3 Это значит, что, а при что у вас каких? То в этой в памяти 2 конденсатора имеют заряд соответственно вот аналогия. Вот с этой вот системой, вот с этой сейчас секунду, то есть вот с этой вот системой, то есть 2 лампочки горят. Число 3 вот именно так вот она, то есть 2 конденсатор, имеет заряд, это значит число 3 тесто. Если число, допустим, 7 да то это значит 3 конденсатора, каких то имеют заряд, вот то есть.
43:52 И соответственно, вот пока этот заряд держится, у нас хранятся данные. Соответственно, когда процессор, к примеру, ему нужна информация, да какая то он обращается к памяти и говорит так проверка. Мне вот эти 3 конденсатора какие какое у нее состояние, у них вот они 3 все заряжены. Ага, значит это число 7? Окей и используют как бы число 7. Вот так вот процессор обращается к памяти энергонезависимой и считывает данные и все программы абсолютно все не только числа, но и все в сложные. Эти программы они хранятся в виде вот таких вот.
44:34 Нулей и единиц вот. Но это все уже сложная система, то есть я сейчас именно показал такую простую систему, но то есть в энергонезависимой памяти, допустим, просто ССД там. Компьютера, когда мы запускаем компьютер, в нем есть миллиарды конденсаторов десятки миллиардов, вот у них есть адреса, там и так далее, и они имеют какую то. Последовательность какие то имеют заряд какой, то не имеет заряд. И соответственно, когда процессор мы запускаем компьютер, процессор в эту память обращается и. Говорит, так дай ка мне состояние вот этого 1000000000000, конди конденсаторов. Вот просто дай мне их, и вот это вот дай мне их называется, он загружает из памяти.
45:24 Энергонезависимой в энергозависимую, то есть он делает копию вот этих конденсаторов себе в энергозависимую память. По сути, вот в лампочки, к примеру, да, но энергозависимой памяти не знаю, в чем она хранится, возможно, тоже заряд, но но дело. В том, что если так называемая оперативная память, если энергозависимую память от питания отключить, у них все сбросится, то есть лампочки потухнут. Ну, там не лампочки, ну скорее всего тоже, а там транзисторы, кстати, во точно транзисторы.
45:53 А транзистор это, по сути, это переключатель, который имеет 2 состояния, включен и выключен. Ну, если так упростить, вот соответственно, он может хранить память только в том случае, если на него. Подать на него подано на базу какой то ток, вот тогда он хранит состояние. Если только нету, то есть нету источника питания, то все сбрасывается и когда мы загружаем какую то программу мы.
46:23 Или вообще компьютер запускается, процессор говорит? Энергонезависимой памяти, так? Жесткий диск или там ссдшка, дай мне состояние вот этих. Вот вот этого 1000000000000 твоих конденсаторов, окей и к и по очереди там все по очереди делать. Там не сразу все, он по очереди, так 1 конденсатор состояния. Такое то и он его перезаписывает к себе в транзистор, то есть в состоянии транзистор. Ага, перезаписал следующий перезаписал следующий, перезаписал следующий и делать такую копию. Он делает копию в в оперативную память из энергонезависимой, но уже в состоянии своих транзисторов. То есть и все это делается по очереди, то есть по. 1 Битику вот прям вот конкретно по 1 биту берет. 1 Кондей опрашивает, передает состояние следующий, следующий, следующий следующий, следующий, следующий, но это происходит. С чистотой, допустим, с частотой процессора, частота процессора там, допустим, там, 1 гигагерц. Это значит, что, а что такое гига Гига это 10 в 9 степени?
47:32 То есть 10 6 это 1000010 9 1000000000 то есть от а герца это в секунду значит то есть он это делается скоростью 1000000000 в секунду то есть когда процессор запросил 1000000000 состояние миллиардов. Конденсаторов из энергонезависимой памяти он это сделал за 1 секунду. Вот может даже и быстрее, но жесткий диск медленнее опрашивается, потому что ну там надо, грубо говоря. Ну, в общем, понятно, по крайней мере, процессор может обработать данные С. Со скоростью своей частоты, но.
48:15 Все зависит от того, с какой скоростью может отдать данные. То есть если жесткий диск, то он не может там гигагерцы? Насколько я понимаю, то есть он не может с такой скоростью. Работать, а вот ссдшка, может, она может перебрать вот эти все состояния всех. Вот этих вот зарядов очень быстро и потому, что доступ мгновенный к каждому элементу то. Есть там, там работает именно аналоговая схема, техника аналоговый. Это значит, что ну просто есть некая сеть, да ты туда в в нужное русло дал импульс напряжение Тока и она. Пролетела мгновенно, да и тут же дала результат. Вот, по сути, процессор обратился, есть там шины, так называемая шина данных шина адресная. То есть он адресную шину задал?
49:08 Адресную шину, то есть питание в определенные, как бы эти, как их называть. Короче, например, в определенные цели пошло и дальше он горит так дальнее состояние, то есть то есть это все мгновенно. А если мы используем носители типа Хард диск или там и так далее перфокарта, то там нужно механически переместиться в каждый каждое место для того, чтобы считать состояние, поэтому поэтому.
49:39 Как бы человек и пытается придумать, ну и уже придумал. То есть память, которая не будет зависеть от механических каких то вещей, а только от электрических или от световых и так далее, потому что скорость распространения? Тока или Света, ну это очень большая скорость. Но есть минусы то, что вот эти ссд, заряд конденсаторов, они все равно потихонечку пропадают. Вот и есть разные типы памяти, которые могут долго хранить этот. Заряд, который менее меньше хранить, вот и если у вас есть ссд, накопители там флешки. Какие нибудь типа таких вот, ССД во 1 нужно посмотреть, какой тип у этой ССД?
50:23 Ну вот, я не знаю, где то, ну где то должна быть. То есть тип данных и, соответственно, каждый вот этот тип он еще влияет на то, сколько может храниться информация. Соответственно, если у вас дорогое создать, то там какой то тип не помню, как называется, который может, допустим, 10:15 лет хранить данные, а есть тип, который может. Там год хранить данные и в этом смысле. Вот ну это вот, допустим, чем дешевле создать тему, так и если у вас, допустим, вот это вот дешевая, сд пролежала, допустим. 3 Года и вы ее не включали, у вас данные могут потеряться, поэтому рекомендуются эти сдшки периодически подключать юсбишкой в компьютер для того, чтобы у вас.
51:03 Обновился заряд, то есть вы, когда включаете у вас питание, проходит и у вас опять те кондеи, которые конденсаторы, которые имеют заряд, они у вас пополняется. Вот, но но вот апокалипсис такой, да то есть. Если, допустим, не давать питание на все сдшки всего мира в течение 30 или 50 лет, то вся информация потеряется. Вот, но и кстати, и на жестких дисках там магнитные носители, то есть магнетизм, он тоже. Ограничен, то есть из жестких дисков тоже потеряется. Вот поэтому самое на и вот как это не странно, самое надежное источник памяти. Может, я ошибаюсь, но вот, насколько я понимаю, допустим, мы сейчас все. Говорим перфокарты, это так медленно, неудобно. Но, по сути, это самый надежный, потому что, как только мы перешли от прям вот конкретной механического повреждения. Да, то есть пробивание какой то бумаги к.
52:05 Допустим, к к диске там, где магнетизм, к то есть к магнетизму, это автоматически привел, привело к тому, что мы. Если долго как бы не пользуемся, то информация однажды пропадет и в этом смысле. Перфокарты будут одни из самых надежных источников памяти. Кстати, знаете, какой самый самый вообще вот за всю историю человечества самый надежный источник памяти, знаете, какой вот это?
52:40 В это в камне то есть то, что ну высечено в камне. Вот потому что то, что сложно сложнее всего разрушить, то самое надежное. То есть, допустим, если это какой то пергамент или лист, он может сгореть или там в воде разрушиться и так далее, если это. Что у нас есть там любой материал, там металлический, то он может проржаветь и так далее, там окислится и так далее химическими реакциями. То есть под воздействием химической реакции, а камень, то есть гранит какой нибудь? Он самый в этом смысле стойкий к изменениям во времени, то есть его внешняя среда для него. Ну, то есть может хранить свое состояние, свой рисунок, если там выдал миллиарды лет и только прям очень сильное механическое. Воздействие может изменить этот рисунок, поэтому поэтому до нас вот доходят, допустим, из древности, из точки информации. Именно те, которые были там выдолблены, грубо говоря, в скале и в камне, а вот все, что было там, начерчено. И так далее она доходит единично, когда создаются какие то условия для сохранности. Там пергаментом шкура какого нибудь животного и так далее. Вот я так, ну, наверное, на этом закончим. Надеюсь, вам было интересно вот.
54:04 Пишите комментарии, подписывайтесь на канал и заходите по ссылке в описании в телеграм канал Школа Сутп. То есть вот такого рода ролики? Я буду выкладывать свои какие то рассуждения на различные темы. Вот ну к концу ТП может быть, это не очень сейчас относится, но в целом.
54:28 В целом вот понимание вот этой всей структуры концепции я думаю, что это очень полезно, в том числе для сутэпэшника. Она как бы расширяет границы. Вообще понимание, видение и то, что казалось привычным, к примеру. Да, то есть ты смотришь, допустим, там, на что то это привычно, вот когда ты. Можешь в глубину, грубо говоря, в устройство погрузиться. Это немножко у меня, по крайней мере, это захватывает. Прям ты понимаешь, Вау классно, то. Есть ты поражаешься и восхищаешься человеческой мысли вообще, вот и это супер. Интересно, вот ладно, все всем пока до встречи в новых роликах.
Расшифровка сделана автоматически (Yandex SpeechKit) и может содержать ошибки в терминах.
🔗 Школа АСУ ТП. Системы счисления. От десятиричной к двоичной.