איך המחשב שלנו ''חושב'' ? כל הפרטים שצריך לדעת...

חשבתם פעם איך המחשב שלנו חושב, מבצע מה שאנחנו אומרים לו, עושה פעולות שלאדם אין יכולת לעשות ? כל התשובות במאמר שלפניכם...

נתחיל בשאלה הבסיסית: מהו המחשב ?

מחשב הוא בעצם מכונה שנועדה לעבד ולאחסן נתונים. הוא מורכב ממספר רכיבים, כולל יחידת עיבוד מרכזית (CPU), זיכרון, אחסון והתקני קלט/פלט (I/O) (כל היציאות USB, ואודיו שאנחנו מכירים...).

נמשיך בשאלה הבאה: מה החלק העיקרי שכביכול ''חושב'' ?

המעבד, או ה"מוח" של המחשב, אחראי על ביצוע הוראות המסופקות למחשב. הוא מורכב ממספר טרנזיסטורים, שהם מתגים אלקטרוניים זעירים שניתן להפעיל או לכבות כדי לייצג את ה-1 וה-0 של הקוד הבינארי. המעבד מחובר לזיכרון (RAM), המאחסן נתונים שבהם המעבד משתמש לביצוע הוראות.

מעבדים נראים כך. (לצפייה במאמר מפורט על מעבדי אינטל, לחצו כאן).

אבל... ישנם חלקים נוספים במחשב שבלעדיהם כמובן המחשב לא יוכל לעבוד, אבל הם רק חלקי עזר למעבד, העיקרי שבהם הוא האחסון...

האחסון, הוא הכונן קשיח או הSSD, זה המקום שבו המחשב מאחסן נתונים לטווח ארוך. זה כולל את מערכת ההפעלה, היישומים וקבצי המשתמש. התקני הקלט/פלט, כגון מקלדת, עכבר ומסך, המאפשרים למשתמש ליצור אינטראקציה עם המחשב ולספק קלט וקבלת פלט.
לצפייה במאמר מורחב שלי על כונני אחסון לחצו כאן.

מה זה קלט/פלט ???
התשובה היא, כל הפעולות שאנו עושים עם המקלדת והעכבר, או כל התקן חיצוני שמופעל ע''י המשתמש (מסך מגע וכו') זה בעצם קלט, ובכל פעולה כזו שאנחנו עושים נקבל פלט, שה אומר התגובה של המחשב לפעולת ה'קלט' שביצענו.

עוד חלק במחשב (חלק לא פיזי) ששוה להכיר זה הBIOS.

כאשר מחשב מופעל, ה-BIOS (מערכת קלט/פלט בסיסית) מבצע בדיקת הפעלה עצמית (POST) כדי לוודא שכל רכיבי החומרה פועלים כהלכה. לאחר מכן ה-BIOS מאתר את טוען האתחול, שהוא תוכנית שטוענת את מערכת ההפעלה לזיכרון.
בBIOS נוכל להגדיר כל מיני נתונים, כמו מאיזה כונן המחשב ייקח את מערכת ההפעלה, XMP למקסום יכולות הזיכרון (RAM), אוברקלוקינג (מתיחת ביצועי המעבד מעבר לברירת המחדל שיש לו) ועוד כל מיני הגדרות מעניינות של המחשב.

BIOS של מחשב לדוגמא...

כעת נעבור למערכת ההפעלה שכולנו מכירים ומשתמשים בה...

מערכת ההפעלה, כמו Windows או MacOS,(המוכרים ביותר בשוק מערכות ההפעלה למחשבים), היא אוסף תוכנות המנהלות את משאבי המחשב ומספקות פלטפורמה לתוכנות אחרות לרוץ עליהן. המערכת מספקת לנו ממשק משתמש, כגון שולחן עבודה או שורת פקודה, המאפשר למשתמש ליצור אינטראקציה עם המחשב.

כאשר משתמש מריץ אפליקציה, כגון תוכנת גרפיקה או דפדפן אינטרנט, מערכת ההפעלה מקצה משאבי זיכרון ומעבד לאפליקציה, ומאפשרת לה לפעול. לאחר מכן, האפליקציה משתמשת בקלט מהמשתמש ובכל נתונים המאוחסנים באחסון כדי לבצע את משימותיה ולספק פלט למשתמש.

יכולת "לחשוב" של מחשב מוגבלת להוראות שניתנו לו ולנתונים שסופקו. אין לו יכולת לקבל החלטות או חשיבה עצמאית. זה פשוט כלי לעיבוד ואחסון נתונים, והוא יכול לבצע רק את המשימות שתוכנתו לעשות.

למעט...

הפיתוח של בינה מלאכותית (AI) {שכבר דובר עליה רבות בפורום זה}, הפך את המחשבים למסוגלים יותר לחקות את החשיבה האנושית, אך עדיין הדרך רחוקה מלהתאים לאינטליגנציה האנושית. בינה מלאכותית היא ענף של מדעי המחשב המתמקד ביצירת מכונות ותוכנות שיכולות לבצע משימות שבדרך כלל דורשות אינטליגנציה אנושית.

לסיכום, מחשבים הם מכונות שנועדו לעבד ולאחסן נתונים. הם מורכבים ממספר רכיבים, כולל מעבד, זיכרון, אחסון והתקני I/O. אין להם את היכולת לחשוב כמו בני אדם, הם מתוכנתים לעקוב אחר סדרת הוראות ויכולים לבצע רק את המשימות שהם תוכנתו לעשות.

נ.ב. למאמר המפורט על כל חלקי המחשב והחומרה לחצו כאן.