How Computers Work: What Makes a Computer, a Computer?

Summary

В этом видео скрипте дизайнер и изобретатель Мэй-Ли Хоу и бывший дизайнер Xbox Нат рассказывают о том, что делает компьютер компьютером. Они объясняют, что компьютеры выполняют четыре основных задачи: принимают ввод, хранят информацию, обрабатывают и выводят результаты. От первых машин, использующих дерево и металл с механическими рычагами и шестернями, до современных компьютеров, которые могут общаться, управлять роботами и многое другое, все они основаны на этих четырех действиях. Это общая концепция, объединяющая компьютеры всех эпох.

Takeaways

• 🎨 Мэй-Ли Хо - дизайнер и изобретатель, работавшая в Apple и разрабатывающая продукты для детей.
• 💻 Компьютеры повсюду: в карманах, автомобилях, на запястьях и в рюкзаках.
• 🤔 Что делает компьютер компьютером? Он должен принимать входные данные, хранить информацию, обрабатывать её и выводить результаты.
• 🛠️ Первые компьютеры были сделаны из дерева и металла, с механическими рычагами и шестернями.
• ⚡ В двадцатом веке компьютеры начали использовать электрические компоненты и стали намного быстрее и меньше.
• 🔢 Первые компьютеры использовались как калькуляторы, но теперь они могут общаться, играть в игры, управлять роботами и многое другое.
• ⌨️ Входные данные - это то, что вы делаете, чтобы заставить компьютер что-то делать: клавиатура, мышь, микрофон, камера и сенсорные экраны.
• 🧠 Процессор компьютера берет информацию из памяти, обрабатывает её с помощью алгоритмов и возвращает обработанную информацию обратно в память.
• 📺 Вывод информации зависит от назначения компьютера: текст, фото, видео, игры, виртуальная реальность и управление роботами.
• 🌐 Компьютеры подключаются через интернет, и вывод одного компьютера становится входными данными для другого.

Q & A

Что делает Май-Ли Хоу и как она связана с компьютерами?

Май-Ли Хоу является дизайнером и изобретателем, который работал в компании Apple и сейчас создает продукты для детей, чтобы облегчить их обучение.

Какие еще профессиональные навыки у Май-Ли кроме дизайна продуктов?

Май-Ли также занимается диджеингом и танцами.

Чем занимается Нэт и как его опыт связан с компьютерами?

Нэт был одним из первоначальных дизайнеров Xbox и работает с компьютерами с 7 лет, в настоящее время занимается виртуальной реальностью.

Какие четыре задачи должны выполнять компьютеры, чтобы считаться компьютерами?

Компьютеры должны принимать входные данные, хранить информацию, обрабатывать ее и выводить результаты.

Какие материалы использовались для создания самых ранних компьютеров?

Самые ранние компьютеры делались из дерева и металла с механическими рычагами и шестернями.

Какие были размеры и скорость работы ранних компьютеров?

Ранние компьютеры были очень большими и медленными, компьютер размером с комнату мог занять часы для решения базовой математической проблемы.

Чем старые компьютеры отличались от современных в плане функций?

Старые компьютеры были базовыми калькуляторами, обрабатывающими только числа, в то время как современные компьютеры могут использоваться для общения, игр, управления роботами и других действий.

Что такое входные данные и как они используются компьютером?

Входные данные - это информация, которую предоставляет пользователь или окружающую среду, чтобы компьютер мог выполнять действия, такие как нажатия клавиш, движения мыши, звука, видео и даже пульс.

Как компьютер обрабатывает информацию после того, как она была введена?

Процессор компьютера извлекает информацию из памяти, обрабатывает ее с помощью алгоритма и отправляет обратно в память до тех пор, пока информация не будет готова к выводу.

Какие могут быть способы вывода информации компьютером?

Выходные данные компьютера могут быть представлены на экране в виде текста, фотографий, видео или интерактивных игр, включая виртуальную реальность, или сигналами для управления роботами.

Чем отличается современное поколение компьютеров от первых машин для мышления и какова общая концепция всех компьютеров?

Современные компьютеры внешне отличаются от первых машин для мышления, но они все выполняют те же четыре действия: принимают информацию, хранят ее как данные, обрабатывают и выводят результаты.

Outlines

00:00

😀 Компьютеры повсюду

В этом параграфе представлена идея о том, что компьютеры являются неотъемлемой частью современной жизни, находящимися в карманах людей, автомобилях и на запястьях. May-Li Khoe, дизайнер и изобретатель, которая работала в Apple и создает продукты для детей, а также занимается диджеингом и танцами, задаётся вопросом о том, что делает компьютер компьютером. Она и ее коллега Nat, один из первых дизайнеров Xbox, обсуждают историю развития компьютеров, начиная с их изначального использования дерева и металла с механическими рычагами и шестернями, и заканчивая современными компьютерами, которые стали маленькими и быстрыми. Они также упоминают о том, что компьютеры были созданы для решения интеллектуальных задач, таких как решение уравнений или отслеживание звезд.

🤖 Основные задачи компьютера

Второй параграф фокусируется на четырёх основных функциях, которые должны выполнять компьютеры: получение входных данных, хранение информации, обработка и вывод результатов. Эти функции являются универсальными и применимыми ко всем компьютерам. Nat и May-Li объясняют, что первые компьютеры были большими и медленными, но с развитием времени компьютеры стали всё более мощными и уменьшились по размеру. Они подчёркивают важность этих четырёх функций для определения того, что такое компьютер.

🖥️ Входные данные и их источники

May-Li рассматривает ввод как первый этап работы компьютера, где компьютер получает информацию от пользователя или окружающего мира через клавиатуру, мышь, микрофон, камеру или даже через сердцебиение, если компьютер находится на запястье. Она также упоминает, что в автомобиле компьютер может отслеживать состояние автомобиля, а сенсорный экран может воспринимать касание пальца как ввод.

💾 Хранение и обработка данных

Nat объясняет, что компьютеры хранят полученную информацию в памяти, а процессор затем извлекает данные, обрабатывает их с помощью алгоритмов и возвращает обратно в память. Этот процесс повторяется до тех пор, пока информация не будет готова к выводу.

📊 Вывод информации и его разнообразие

Пятый параграф фокусируется на выводе информации, который может быть разнообразным в зависимости от предназначения компьютера. Вывод может включать отображение текста, фотографий, видео, интерактивных игр и даже виртуальной реальности. Вывод также может быть сигналами для управления роботом или подключением к интернету, где вывод одного компьютера может стать входом для другого.

🔮 Будущее компьютеров и их функций

В заключение May-Li и Nat подчёркивают, что несмотря на разнообразие современных компьютеров, они все выполняют те же четыре функции: получение информации, хранение в виде данных, обработка и вывод результатов. Они призывают к размышления о том, как мы видим будущее компьютеров и надеются, что вы поможете определить, какими они будут.

Keywords

💡компьютер

Компьютер - это устройство, которое принимает входные данные, хранит информацию, обрабатывает её и выводит результаты. В видео говорится о том, что компьютеры могут быть повсюду: в карманах, автомобилях, на запястьях и в рюкзаках. Компьютеры эволюционировали от механических устройств до современных электронных систем.

💡входные данные (input)

Входные данные - это информация, которую получает компьютер для дальнейшей обработки. В видео упоминается, что компьютеры получают входные данные с помощью клавиатуры, мыши, микрофона, камеры, сенсорного экрана и других устройств. Например, сенсорный экран воспринимает касания пальцев как входные данные.

💡хранение (storage)

Хранение - это процесс сохранения информации в памяти компьютера для дальнейшего использования. В видео объясняется, что после получения входных данных, компьютер сохраняет их в своей памяти перед обработкой. Это важный этап, позволяющий компьютеру иметь доступ к необходимой информации в нужный момент.

💡обработка (processing)

Обработка - это изменение или манипулирование информацией, хранящейся в памяти компьютера, с помощью алгоритмов. В видео говорится, что процессор компьютера берет информацию из памяти, изменяет её и снова сохраняет в памяти до тех пор, пока результат не будет готов к выводу. Алгоритмы представляют собой последовательность команд для выполнения задач.

💡вывод (output)

Вывод - это процесс представления обработанной информации в удобной для пользователя форме. В видео приводятся примеры различных видов вывода, таких как текст, фотографии, видео, интерактивные игры и виртуальная реальность. Также упоминается, что вывод может включать сигналы для управления роботами.

💡алгоритм

Алгоритм - это последовательность команд для выполнения задач, связанных с обработкой данных. В видео объясняется, что процессор компьютера использует алгоритмы для изменения информации. Алгоритмы играют ключевую роль в том, как компьютер обрабатывает и манипулирует данными.

💡память (memory)

Память - это часть компьютера, где хранятся данные для последующей обработки. В видео упоминается, что информация, поступающая на вход, сохраняется в памяти, а затем обрабатывается процессором. Память позволяет компьютеру быстро обращаться к необходимой информации.

💡электрические компоненты

Электрические компоненты - это устройства, использующие электричество для выполнения вычислений и обработки данных. В видео говорится, что к 20-му веку компьютеры начали использовать электрические компоненты, что сделало их быстрее и эффективнее по сравнению с механическими предшественниками.

💡виртуальная реальность

Виртуальная реальность - это компьютерная технология, создающая искусственную среду, в которую пользователь может погружаться и взаимодействовать с ней. В видео упоминается, что современные компьютеры могут выводить информацию в виде виртуальной реальности, расширяя возможности взаимодействия пользователей с технологиями.

💡взаимосвязь компьютеров

Взаимосвязь компьютеров - это процесс обмена информацией между компьютерами через интернет или другие сети. В видео отмечается, что вывод одного компьютера может становиться входом для другого, что позволяет создавать сложные системы обмена данными и совместной работы.

Highlights

May-Li Khoe is a designer and inventor who has worked at Apple and now designs products for kids to make school easier.

Computers are ubiquitous, found in pockets, cars, wrists, and possibly in your backpack.

Nat, one of the original designers of the Xbox, has been working with computers since he was seven and now focuses on virtual reality.

Humans have always built tools to solve problems, and computers were designed to help with thinking work like solving equations.

Pioneers of computer science identified four tasks a computer must perform: input, storage, processing, and output.

Early computers were made of wood and metal with mechanical parts, evolving to use electrical components in the 20th century.

Early 20th-century computers were large and slow, taking hours to perform basic math problems.

Computers started as basic calculators, manipulating numbers, and have since evolved to perform a wide range of tasks.

Modern computers still perform the same four foundational tasks despite their different appearances.

Input is the way the world or users interact with computers, using devices like keyboards, mice, microphones, cameras, and even wrist-worn devices.

A computer's memory stores the information gathered from various inputs.

The processor manipulates information from memory using algorithms and updates the stored data.

Computer output varies based on design, including displays for text, photos, videos, games, and even controlling robots.

Computers can connect over the internet, exchanging inputs and outputs between each other.

May-Li encourages viewers to help shape the future of computer design.

Regardless of technological advancements, computers consistently perform the same four functions: input, storage, processing, and output.

Transcripts

[Music] [Title: HOW COMPUTERS WORK:  WHAT MAKES A COMPUTER, A COMPUTER?]  

May-Li: My name is May-Li Khoe and  I’m a designer and an inventor. So,  

some of the things I’ve designed have been at  Apple, and now I design products for kids to use  

so that they can have an easier time in school.  My other jobs include DJing and dancing. [Music]  

Computers are everywhere! They’re in  people’s pockets; they’re in people’s cars;  

people have them on their wrists; they  might be in your backpack right now.  

But what makes a computer a computer? Nat: What does make a  

computer a computer anyway? May-Li: And how does it even work? [Music]  

Nat: Hi, I’m Nat. I was one of the original  designers of the Xbox. I’ve been working with  

computers since I was maybe seven years old, and  now I work on virtual reality. [Music, laughing]  

As humans, we’ve always built tools to help  us solve problems: tools like a wheelbarrow,  

a hammer, or a printing press, or a tractor  trailer. All of these inventions helped us with  

manual work. Over time, people began to wonder  if a machine could be designed and built to help  

us with the thinking work we do, like solving  equations or tracking the stars in the sky.  

Rather than moving or manipulating physical things  like dirt and stone, these machines would need to  

be designed to manipulate information. [Music] May-Li: As the pioneers of computer science  

explored how to design a thinking machine,  they realized that it had to perform four  

different tasks. It would need to take input,  store information, process it, and then  

output the results. Now this might sound simple,  but these four things are common to all computers.  

That’s what makes a computer a computer. Nat:  

The earliest computers were made out of wood  and metal with mechanical levers and gears.  

By the twentieth century, though, computers  started using electrical components.  

These early computers were really large and really  slow; a computer the size of a room might take  

hours just to do a basic math problem. [Music] Old timey announcer:  

These machines are things  of gleaming, varied metal  

and numerous flashing lights. May-Li: Computers started out  

as basic calculators, which was  already really awesome at the time,  

and they were only manipulating numbers back then.  But now we can use them to talk to each other; we  

can use them to play games, control robots, and do  any crazy thing that you could probably imagine.  

Nat: Modern computers look nothing like  those clunky old machines, but they still  

do these same four things. [Music] [Title: INPUT] May-Li:  

First, we’re going to talk about input. This is my  favorite because what input is, is the stuff that  

the world does—or that you do—that makes the  computer do stuff. You can tell a computer what to  

do with a keyboard; you can tell them what to do  with a mouse, the microphone, the camera. And now,  

if you’re wearing a computer on your wrist, it  might listen to your heartbeat. Or, in your car,  

it might be listening to what the car is doing.  And a touch screen can actually sense your finger,  

and it takes that as input on what it’s doing. [Music] [Title: STORAGE & PROCESSING] Nat:  

All these different inputs give a computer  information, which is then stored in memory.  

A computer’s processor takes  information from memory;  

it manipulates it or changes it using an  algorithm, which is just a series of commands;  

and then it sends the processed information back  to be stored in memory again. This continues until  

the processed information is ready to be output. [Music] [Title: OUTPUT] Nat:  

How a computer outputs information depends  on what the computer is designed to do.  

A computer display can show text, photos, videos,  or interactive games—even virtual reality! The  

output of a computer may even include signals  to control a robot. And, when computers connect  

over the internet, the output from one computer  becomes the input to another, and vice versa.  

May-Li: The computers we use today look really  different from the earliest thinking machines,  

and who knows what the computers of tomorrow  will be like? My hope is that you get to help  

decide what you want the computers of tomorrow to  look like. But across all computers, regardless  

of the different types of technology they use,  they’re always doing the same four things. They  

take in information, they store it as data, they  process it, and then they output the results.  

[Music]