26196

tworzących, w zależności od zastosowania, sieć od kilu tysięcy do kilkuset milionów tranzystorów. Jedną z podstawowych cech procesora jest długość (liczba bitów) słowa, na którym wykonywane są podstawowe operacje obliczeniowe.

Komputer kwantowy to układ fizyczny do opisu którego wymagana jest mechanika kwantowa. Oane w komputerach kwantowych są reprezentowane przez aktualny stan kwantowy układu stanowiącego komputer. Jego ewolucja odpowiada procesowi obliczeniowemu.

Komputer DNA (biokomputer) to komputer, w którym obliczenia zachodzą dzięki reakcjom chemicznym między cząsteczkami DNA. W komputerze DNA informacja jest zakodowana. Podobnie jak zwykłe komputery, składa się z bramek logicznych, te jednak są oparte na enzymach. Enzymy te powodują reakcje chemiczne między łańcuchami, a ich wynik stanowi nową informację. Komputer taki jest probabilistyczny - wynik każdego działania otrzymujemy jedynie z pewnym podobieństwem.

Nourokomputer to komputer, którego konstrukcja jest wzorowana na biologicznej strukturze układu nerwowego człowieka, przeprowadzający obliczenia w sposób zbliżony do zasad działania mózgu.

Prawo Moore'a to sformułowane w 1965 roku przez Gordona Moore'a prawo, które w obecnej formie mówi, że liczba tranzystorów w układzie elektrycznym podwaja się co 18-24 miesiące. W pierwotnej wersji prawo Moore'a mówiło o 12 miesiącach. 10 lat później Gordon Moore zrewidował swoje prawo mówiąc, że liczba tranzystorów podwaja się co 2 lata. Obecnie jest ono stosowane do określania praktycznie każdego postępu technologicznego. Podobne sformułowania odnoszą się między innymi do mocy obliczeniowych procesorów, pojemności dysków twardych, rozmiarów pamięci RAM, przepustowości łącz internetowych itp. Prawo Moore'a ma jednak pewne ograniczenia. Obecnie procesory konstruowane są w technologii 90, 65 i 45 nm, rozmiary te nie mogą jednak zmniejszać się w nieskończoność, ponieważ nie mogą być mniejsze od atomu. Kolejną barierą jest prędkość światła, która jest nieprzekraczalną granicą minimalnego czasu potrzebnego na przesłanie danych pomiędzy komponentami komputera.

System liczbowy to inaczej zbiór reguł, jednolitego zapisu i nazewnictwa liczb. Najbardziej prymitywnym systemem liczbowym jest jedynkowy system liczbowy, w którym występuje tylko jeden znak. W systemie tym kolejne liczny są tworzone przez proste powtarzanie tego znaku. Np. 3 w systemie jedynkowym jest równe 111, a 5 11111. Kiedy, w przypadku większych liczb, zaczyna się grupować symbolem, np. po 5 (cztery równoległe kreski przekreślone piątą), mamy do czynienia z przejściem do addytywnego systemu liczbowego. W tym systemie liczby tworzy się przed dodawanie kolejnych symboli i stąd jego nazwa. Systemem addytywnym dziesiątkowym był system egipski, w którym używano oddzielnych hieroglifów dla potęg dziesiątki (aż do siódmej włącznie). Innym przykładem addytywnego systemu jest rzymski system liczbowy z podstawowymi wielokrotnościami 10 i 5. Pozycyjny system liczbowy posiada symbole (cyfry) tylko dla kilku najmniejszych liab naturalnych: 0, 1, 2..., g-1, gdzie g to tzw. podstawa systemu, która może być dowolną liczbą naturalną większą niż 1. Cyfry te są kolejno umieszczane w ściśle określonych pozycjach i są mnożone przez potęgę g. w sytuacji, gdy dana potęga nie jest potrzebna do zapisu danej liczby, zostawia się puste miejsce w zapisie, lub częściej specjalny symbol. Współcześnie jest to cyfra 0. Zaletą systemów addytywnych jest możliwość zapisu nawet dużych liczb (pod warunkiem, że są okrągłe) za pomocą jednego znaku, a wadą złożoność, kłopoty interpretacyjne i zbyt wielka liczba cyfr przy mało okrągłych liczbach, oraz bardzo skomplikowany sposób dokonywania za ich pomocą prostych operacji arytmetycznych, wymagający zapamiętywania długich tabel. Zaletą systemów pozycyjnych jest ich klarowność, łatwość dokonywania nawet złożonych operacji arytmetycznych oraz możliwość zapisu dowolnie dużej liczby, jednak do zapisu bardzo dużych liczb (nawet okrągłych) jest potrzebna duża ilość cyfr. Współcześnie powszechnie używany jest system dziesiątkowy. W informatyce czasem stosowany jest system dwójkowy (binarny), system ósemkowy i system szesnastkowy (heksadecymalny).

Z racji reprezentacji liczb w pamięci komputerów za pomocą bitów, najbardziej naturalnych systemem w informatyce jest dwójkowy system liczbowy. Podstawą tego systemu jest liczba 2. Do zapisu liab potrzebne są tylko dwie cyfry: 0 i 1. Liczby zapisuje się jako dągi cyfr, z których każda jest mnożnikiem kolejnej potęgi podstawy systemu. Np. liczba zapisana w dziesiętnym systemie liczbowym jako 10 w systemie dwójkowym przybiera postać 1010, gdyż:

1 • 2³ + 0 ■ 2* + 1 • 2* + 0- 2° = 8 + 2 = 10

Liczby w systemach niedziesiętnych oznacza się indeksem dolnym zapisanym w systemie dziesiętnym, a oznaczającym podstawę danego systemu. W systemie dwójkowym można przedstawić również liaby rzeczywiste. Np. ułamki dziesiętne dają się zapisać jako:

0.625,0 = 0.101₂ = 0 • 2° + 1 • 2"‘ + 0 • 2"^z + 1 • 2"³ Dodawanie w systemie dwójkowym:

Operacja jest podobna do dodawania w systemie dziesiętnym. Wystarczy zapamiętać, że 1 i 1 dają wynik 0 i 1 „w pamięci". Wszystkie pozostałe operacje, jakie można spotkać przy takim dodawaniu, zawierają dodawanie 0.

Mnożenie i dzielenie w systemie dwójkowym wykonuje się podobnie jak w systemie dziesiętnym.