Что такое компьютер. Первое представление о программе.

Что умеет делать компьютер

Все вы видели компьютер - если не рядом с собой, то хотя бы по телевизору. Обычно он и сам напоминает телевизор, к которому присоединили клавиатуру от пишущей машинки. Только телевизор здесь особый и называется монитором или дисплеем.

 

Что же умеет делать компьютер:

 

· Играть с вами в разные игры.

· Выполнять сложные научные расчеты. Например, он может вычислить траекторию полета космического корабля на Марс.

· Служить хранилищем самых разных сведений и одновременно справочной системой, из которой эти сведения легко и быстро добыть. Например, на любом вокзале Москвы можно подойти к висящему на стене монитору и нажав на клавиатуре несколько клавиш, прочитать на экране сведения о том, есть ли билеты на нужный вам поезд, отправляющийся, скажем, через две недели.

· Выполнять вместо человека несложную, но скучную и утомительную вычислительную и печатную работу. Рассмотрим, например, работу банка. Каждый день в любой банк стекаются со всех сторон тысячи денежных сумм, а другие тысячи денежных сумм забираются из банка. Директор банка должен каждый день точно знать, сколько денег находится у него в банке. Для этого каждый день приходится выполнять тысячи сложений и вычитаний, чтобы сложить все деньги, которые пришли в банк, и вычесть из них все деньги, которые ушли из банка. Кроме этого ежедневно приходится печатать тысячи бумаг, в которых проставляются суммы денег, вложенных в банк и взятых из банка. Ото всех этих обязанностей человека освобождает компьютер.

· Управлять различными машинами и аппаратами там, где человек этого делать не может или не хочет. Например, беспилотным космическим кораблем, подлетающим к Сатурну, управляет компьютер, находящийся на борту аппарата. А, скажем, на заводе компьютер управляет роботом, выполняющим скучную работу по навинчиванию гаек на винты.

· Выполнять обязанности советчика. Например, если в компьютер вложить знания по медицине, а затем сообщить ему, какая у больного температура, анализ крови и пр., он может высказать свое мнение, чем болен пациент, и посоветовать лекарства.

· В самое последнее время компьютер все шире используется, как средство связи со всем миром, гораздо лучшее, чем телефон.

· А еще компьютер помогает инженеру конструировать дома, самолеты, машины, позволяет вам рисовать и делать собственные мультфильмы, он сочиняет стихи и музыку, умеет играть в шахматы на уровне гроссмейстера, может разговаривать человеческим голосом и исполнять музыкальные произведения, предсказывает погоду и делает многое другое.

Откуда в компьютере умение делать все описанные выше вещи? Нужно сказать, что когда-то компьютеры ничего такого делать не умели. И их приходилось учить. Как учат компьютер? Примерно так же, как учат людей, рассказывая им, как делать то-то и то-то. Пусть, например, вы живете на 17 этаже многоэтажного дома и к вам в гости приехал человек, никогда не бывавший в городе. Предположим, вы хотите научить его спускаться во двор на прогулку. Для этого вы даете ему такую инструкцию, состоящую из шести команд:

 

1. Выйти из квартиры

2. Подойти к двери лифта

3. Нажать на кнопку

4. Когда дверь откроется, войти

5. Нажать на кнопку с цифрой 1

6. Когда лифт спустится и дверь откроется, выйти во двор

 

Если ваш гость умеет ходить и нажимать на кнопки, то помня эту инструкцию, он отныне сможет самостоятельно спускаться во двор.

А как же научить сделать что-нибудь не человека, а компьютер? Например, вы хотите, чтобы компьютер нарисовал на экране монитора синюю тележку. Для этого вы даете ему на специальном, понятном для него языке инструкцию примерно такого содержания:

 

1. Нарисовать в таком-то месте экрана одно колесо.

2. Нарисовать в таком-то месте экрана другое колесо.

3. Нарисовать в таком-то месте экрана корпус тележки.

4. Покрасить корпус в синий цвет.

 

Если компьютер умеет рисовать колеса, корпуса и красить их, то он поймет эту инструкцию.

О том, что это за специальный язык, мы поговорим позже. Сейчас же мы скажем, что

инструкция для компьютера по выполнению задания, написанная на специальном, предназначенном для него языке, называется программой,

если же она написана на обычном русском или другом человеческом языке в расчете на то, чтобы ее понял не компьютер, а человек, то она называется алгоритмом. Таким образом, мы только что написали алгоритм из четырех команд [1].

Поскольку у многих компьютеров нет ушей-микрофона (а если и есть, то компьютер неважно разбирает устную речь), программу вы ему не рассказываете вслух, а печатаете ее текст на клавиатуре (по-другому говоря - вводите с клавиатуры), откуда она тут же сама собой попадает внутрь компьютера. Отныне компьютер по первому вашему приказу сможет эту тележку рисовать.

Программа для рисования тележки очень простая и короткая. Если же вы хотите научить ваш компьютер делать что-нибудь более сложное, например, играть в шашки, то программу для этого должны будете придумать тоже, конечно, очень сложную и длинную. В этой программе будут встречаться команды такого примерно смысла: если противник сходил так-то, ходи так-то; если твоя шашка попала на последнюю горизонталь, обращай ее в дамку; если шашку противника можно брать, то бери и т.д. Как только вы напишете такую программу и введете ее в компьютер, он сразу же сможет играть в шашки, причем ровно настолько хорошо, насколько хороша ваша программа.

Итак, вы должны запомнить, что

для того, чтобы компьютер что-нибудь умел, он должен иметь внутри себя программу этого умения

И наоборот, если компьютер что-нибудь умеет, это значит, что кто-то когда-то придумал программу этого умения и ввел ее в компьютер. Следовательно, если ваш компьютер умеет играть в игру «Quake», это значит, что внутри него находится программа этой игры, которую кто-то туда ввел. Разучится ваш компьютер играть в «Quake» только тогда, когда вы удалите программу этой игры из компьютера (или нечаянно, или чтобы освободить в компьютере место для других программ).

Таким образом, мы можем определить компьютер, как устройство, предназначенное для выполнения широкого круга заданий и вообще для обработки самой разной информации по программе.

Именно работа по программе отличает компьютер от простого карманного калькулятора, который работает только по нажатию клавиш. (Правда, существуют так называемые программируемые калькуляторы, которые могут работать по программе, но раз так, то это уже не совсем калькуляторы, а немножко и компьютеры тоже.)

Вернемся к игре в шашки. Вот, например, ваш компьютер в шашки играть умеет. Как теперь научить играть в шашки другие компьютеры? Можно, конечно, в каждый компьютер ввести упомянутую программу с клавиатуры. Но это долго и утомительно, да и опечаток понаделаешь. Есть способы быстро и безошибочно переносить программы с одного компьютера на другой. Самый популярный из них - использование дискеты - маленькой круглой покрытой магнитным веществом пластиковой пластинки в пластмассовом или бумажном футляре, при помощи которой программы переносятся с одного компьютера на другой точно так же, как при помощи магнитофонной кассеты с одного магнитофона на другой переносятся песни.

Когда новенький компьютер выходит с завода, он почти ничего не умеет. Покупатель этого компьютера, чтобы научить его тому, что ему нужно, покупает или берет где-нибудь на время дискеты с программами нужных ему умений и переписывает с них эти программы в свой компьютер. Если нужная программа не существует в природе или просто дискету нигде достать не удалось, то программу приходится придумывать самому и вводить с клавиатуры.

Есть еще два пути, при помощи которых программы могут попасть в ваш компьютер:

· Вы можете купить компакт-диски с готовыми программами и, если ваш компьютер снабжен «проигрывателем» компакт-дисков, то вы вставляете в него компакт-диск и вводите программу в компьютер.

· Если ваш компьютер связан с другими компьютерами при помощи так называемого модема или другими способами, то вы можете «перекачивать» программы с других компьютеров на ваш по линии связи.