Vi kallar dem "datorer" eftersom deras grundläggande syfte, baserat på deras teoretiska och arkitektoniska grunder, är att
beräkna . Det här handlar inte bara om enkel aritmetik; "Compute" omfattar ett mycket bredare utbud av verksamheter. Låt oss bryta ner det:
* teoretiska fundament (Turing Machine): Den teoretiska grunden för moderna datorer vilar starkt på Alan Turings arbete och konceptet för Turing -maskinen. En Turing -maskin är en abstrakt beräkningsmodell som kan utföra alla beräkningar som kan beskrivas algoritmiskt. Kärnan i detta är * manipulerar symboler * enligt en uppsättning regler. Dessa symboler representerar data, och reglerna representerar instruktionerna (programmet). Även om en riktig dator inte fysiskt ser ut som en Turing -maskin, är dess funktion ekvivalent:det är en maskin för att utföra symbolmanipulation enligt en uppsättning regler, vilket är i grunden beräkning.
* arkitektoniska grunder (von Neumann Architecture): Den dominerande arkitekturen för de flesta datorer är Von Neumann -arkitekturen. Denna arkitektur definierar en struktur med en central bearbetningsenhet (CPU) som hämtar instruktioner och data från ett delat minne. CPU:erna * beräknar * baserat på dessa instruktioner, utför aritmetiska, logiska och kontrolloperationer. Processen för att hämta, avkoda och utföra instruktioner är i sig en form av beräkning.
Därför återspeglar namnet "dator" exakt kärnfunktionen:de är maskiner utformade för att utföra beräkningar. Denna beräkning kan vara:
* aritmetiska operationer: Lägga till, subtrahera, multiplicera, dela nummer.
* Logiska operationer: Jämförelse av värden, bestämma sanningen eller falskheten.
* Data manipulation: Sortera, söka, filtrera information.
* Kontrolloperationer: Hantera utförandeflödet inom ett program.
* rendering grafik: Komplexa beräkningar för att skapa bilder och bilder.
* simuleringar: Utföra komplexa beräkningar för att modellera verkliga fenomen.
Och många fler uppgifter, alla i slutändan reducerbara till den grundläggande beräkningsprocessen. Ordet "dator" fångar exakt denna grundläggande förmåga. Medan moderna datorer utför ett brett utbud av uppgifter utöver enkel aritmetik, är dessa uppgifter alla i slutändan byggda på grundprincipen för *beräkning *.
