Główna zawartość
Informatyka
Kurs: Informatyka > Rozdział 2
Lekcja 6: Test pierwszości- Wprowadzenie
- Wyzwanie: test pierwszości
- Metoda próbnych dzieleń
- Czym jest pamięć komputera?
- Wydajność algorytmu
- Poziom 3: Wyzwanie
- Sito Eratostenesa
- Poziom 4: Sito Eratostenesa
- Test pierwszości z sitem Etastotenesa
- Poziom 5: Próba podziału za pomocą sita
- Twierdzenie o liczbach pierwszych
- Spirala Ulama liczb pierwszych
- Odległość pomiędzy liczbami pierwszymi
- Kompromis czasu i pamięci
- Podsumowanie (co dalej?)
© 2023 Khan AcademyWarunki użytkowaniapolitykę prywatnościInformacja o plikach cookie
Czym jest pamięć komputera?
Jaki jest limit pamięci komputera? Stworzone przez: Brit Cruise.
Chcesz dołączyć do dyskusji?
Na razie brak głosów w dyskusji
Transkrypcja filmu video
Wykonując obliczenia
ołówkiem na kartce, często musimy
notować wyniki pośrednie. Zapisujemy je w brudnopisie. Brudnopis działa
jako rodzaj pamięci zewnętrznej. A pamięć, niezależnie od formy,
fizycznie zajmuje przestrzeń. Komputery zawierają pamięć. Możemy powiedzieć,
że to brudnopis komputera. Tworząc tablice do przechowywania
wartości w swoim programie, potrzebujecie pamięci. I, na najniższym poziomie,
komputery czytają i przechowują wszystkie instrukcje
jako ciągi liczb. Ale jak przechowywać liczby w maszynie? Z początku problem
był bardzo trudny, zwłaszcza że komputer powinien
zachować zawartość pamięci w razie zaniku zasilania. Nazywa się to pamięcią
nieulotną lub trwałą. Maszynie najłatwiej jest
wykryć różnicę między obecnością
a nieobecnością czegoś. Tak działały dawne karty perforowane. U góry mamy dane, a kolumny zawierają
serię wybitych dziur, symbolizujących każdy znak. Komputery tak naprawdę
mają dwie pozycje, jak przełącznik włączony dla jedynki
i wyłączony dla zera. To najmniejsza ilość informacji, pojedyncza różnica,
która nazywamy bitem. Bity są świetne do przechowywania,
bo gdy je dodajemy, ilość jednoznacznych stanów
rośnie wykładniczo. Pamiętajcie, jeden przełącznik
to jeden bit i może przechowywać dwa stany, ale dwa przełączniki mogą już przechowywać
stany cztery. A 8 przełączników, czyli bitów,
to już 256 stanów. Przestrzeń mierzy się w bitach, ale fizyczny rozmiar bitu zależy od metody przechowywania. Jak komputery przechowują
wewnętrznie zera i jedynki? Nowoczesne systemy
przetwarzania danych, jak te, używają tysięcy
rdzeni magnetycznych. Czym są rdzenie magnetyczne? To małe pierścienie ze stopu niklu
lub innego materiału magnetycznego. Zastąpiły lampy próżniowe
w wielu ważnych funkcjach w systemach przetwarzania danych. Pozwalały komputerom
przechowywać bity jako kierunek namagnesowania
- prawoskrętny bądź lewoskrętny. Każdy rdzeń mógł zostać
namagnesowany w dwa różne sposoby, zależnie od kierunku
przyłożonego prądu. Bit może być reprezentowany
przez każde urządzenie dwustanowe, a rdzeń magnetyczny
jest właśnie takim urządzeniem. Później robiło się to przy użyciu
dysków magnetycznych; możemy uważać każdy bit
za maleńką komórkę magnetyczną, którą można namagnesować tak,
by przechowywała 1 lub 0. Krótko mówiąc, wielkość bitu od czasów kart perforowanych
bardzo szybko malała. Twardy dysk w nowoczesnym komputerze to miliardy komóreczek magnetycznych. Możecie się zastanawiać,
jak małe są te magnetyczne komórki. W IBM pracuje się nad zmniejszeniem ich
do poziomu atomowego. Wykazano, że 12 atomów żelaza może działać jako stabilna
jednostka magnetyczna przechowująca 1 lub 0,
zależnie od orientacji. Zbliżamy się do teoretycznej granicy, gdzie będziemy trzymać
jeden bit w jednym atomie. 5 bitów danych to 480 atomów. O całe rzędy wielkości mniej
niż tradycyjny bit Co ciekawe, IBM szacuje, że możemy włożyć ok. 1 biliarda
bitów informacji w urządzenie wielkości iPoda, z przechowywaniem atomowym. Nazwijmy to superdyskiem. Jeszcze nie istnieje,
to przykład hipotetyczny. Mały, mieszczący się w dłoni
dysk z przechowywaniem atomowym pomieściłby tysiąc terabitów, czyli tysiąc bilionów przełączników… Albo, co częściej usłyszycie,
125 terabajtów. W dłoni. Przykład zrozumiały dla każdego: 125 terabajtów to odpowiednik 1250 km półki na książki
– trzymanej w dłoni. Tak wygląda przyszłość pamięci. Czy będziemy umieli przechowywać bit
na czymś mniejszym niż atom?