Make, журнал Опции

[Lapp]

Сегодня, зайдя в книжный и проходя мимо стенда с журналами, я уронил взгляд на уменьшенного формата, но толстенький журнальчик, который я как-то обходил своим вниманием до того (может, потому, что он выходит четыре раза в год). Бегло пролистав его, я испытал приятное удивление..

Журнал называется "Make", и я не стану мучить вас своими попытками перевода этого простого на первый взгляд слова (Яндекс дает почти 40 его значений) в этом контексте. Короче, это журнал для тех, кто любит делать всякие интересные штуки своими руками. В этом номере, например, на обложке картинка про водородно-кислородную ракету из бутылок из-под газировки )). И я как-то сразу открыл его на статье, которая имеет немалое отношение к программированию: деревянный сумматор, работающий на шариках. (Тут есть такое широко известное понятие: marbles. Это шарики, в которые играют - помните Тома Сойера? Раньше они, наверное, были на самом деле мраморными, сейчас в основном из стекла.) Шарики кладутся в лунки, соответствующие битам. Шарик = 1, нету шарика = 0. Затем шарики падают и дают результат (тоже по битам). Короче, руководствуясь принципом "лучше раз увидеть, чем сто раз услышать", отсылаю заинтересовавшихся к ссылке на видео.

Не знаю, как вам, а мне понравилось . Вебсайт самого журнала вот: http://makezine.com/ . Думаю, надо выписать..

[Вячеслав Л.]

Интересное видео Спасибо за ссылку. Вот только боюсь - жил бы этот человек пораньше - он бы возможно чего-то бы добился. А сейчас - это только показывать друзьям. Все задачи решаются на компьютерах. Применение найти не легко. Вот интересно кем работает автор? Советую посмотреть другие видео от автора, понравилось "Rolling balls..."

[andriano]

...Все задачи решаются на компьютерах. Применение найти не легко...

Я бы не был столь категоричным.
Во-первых, известно, что чем сложнее устройство, тем ниже его надежность. В случае компьютерной системы управления у нас существует следующая цепочка:
- механическое устройство,
- электро-механический преобразователь,
- АЦП,
- компьютерное устройство ввода,
- собствено, компьютер, включающий АЛУ, ОЗУ, ПЗУ, схемы тактирования и запуска,
- компьютерное устройство вывода,
- [ЦАП],
- электро-механический преобразователь,
- механическое устройство
- блок питания компьютера.

В то время как для полностью механического устройства схема существенно упрощается:
- механическое устройство,
- механический преобразователь,
- механическое устройство.

Кроме того, современный компьютер обладает еще целым рядом сущетсвенных недостатков:
- требует наличия внешнего источника электропитания,
- нестоек к ионизирующим излучениям,
- сохраняет работоспособность в ограниченном диапазоне температур...

Представь, что нужно сконструировать устройство, которое сработает при определенных условиях после ядерной войны.
Химические источники тока могут попросту не дожить до этого момента, солнечные батареи будут неработоспособны из-за "ядерной зимы", вся электроника будет "убита" проникающей радиацией и т.д.
Ну или космический аппарат, отправленный далеко за пределы Солнечной системы...

Это к тому, то механические системы имеют не только недостатки, но и преимущества по сравнению с электронными.
Но есть и другой аспект - электромеханическая аналогия.

Пример: в процессорах 8080-8085, 8086-80386 аппаратно выполнялись операции сложения и сдвига, а умножение - микропрограммно. Т.е. последовательно выполнялся алгоритм умножения в столбик (на на 8080-8086 - не микро-, а просто программно). В то же время существуют схемы и аппаратного умножения, которые способны выдать сигнал на выходе не спустя С*N тактов, где N - разрядность роцессора, а сразу после того, как сигнал распространится от входа к выходу схемы. Даже без внешнего тактирования.
Нужно только изобрести алгоритм работы устройства, который потом может быть воплощен в чем угодно: от дерева или стали до электронных схем.

Ну и третье: рискну предположить, что фигурирующая на видео конструкция способна нескти и определенную дидактическую нагрузку. Например, помочь школьникам в освоении двоичной системы счисления. А, возможно, пробудить в них тягу к изобретательству.
Что совсем немаловажно.

Сообщение отредактировано: andriano - 4.12.2009 17:44

[Unconnected]

Видео классное заставляет задуматься. На сайте был когда-то..

[Вячеслав Л.]

Вот только вопрос: что такое АЦП и ЦАП?

В целом все понятно, скорее, да - не стоило так категорично говорить.

Спасибо, за подробное объяснение

[volvo]

Вот только вопрос: что такое АЦП и ЦАП?

Аналого-цифровой преобразователь, ну и в обратную сторону...

[renesko1]

Какие все зануды, деревянный суматор - это эстетика.
ps
А так же можно всегда похвастаться.

Сообщение отредактировано: renesko1 - 5.12.2009 0:29

[Lapp]

Я и не думал, что возникнет такое разноообразие мнений . Я согласен со всеми и ни с кем (как обычно)). Точнее всего, наверное, это:

деревянный суматор - это эстетика.

- готов подписаться .
andriano, конечно, прав (в основном в последнем абзаце), но Боже мой - мороз же по коже от таких рассуждений про ядерную войну!! Давайте все же не будем про плохое..

Я осмелюсь предположить, что вообще далеко не все (даже тут) хорошо себе представляют основы компьютерных вычислений. Ведб можно даже и неплохо программировать, совершенно не понимая, как происходят базовые операции с битами. Тут же это можно "пощупать". Я очень рекомендую всем школьникам и студентам просто сесть и посмотреть это видео несколько раз и позадавать самому себе вопросы: от "как должен быть расположен рокер" до "в чем кроется философская сущность, отличающая эту игрушку от, скажем, футбола".

А лучше всего - сделать такую штуку. Своими руками. Или - сделать что-то подобное.. Я думаю, что я попробую )). А насчет пользы - эта категория весьма относительна. Конечно, применять этот сумматор в качестве настольного калькулятора едва ли оправдано, но я вряд ли сочту время на изготовление напрасно потраченным . Вот, если на то пошло - от тех отскакивающих шариков тоже же никакой конкретной пользы (о чем я сразу заметил) - но ведь приятно!

В том журнале приведены подробные чертежи сумматора. Я их изучу, но вряд ли буду повторять в точности.
У меня такая идея..
В показанном варианте доска стоит вертикально. Почему бы наклонить ее? например, под 45^о - а? От этого может быть такая польза: скрытые отверстия можно будет открыть, от чего выиграет наглядность. Кроме того, скорость понизится - снова плюс в наглядности, хотя производительность (мегагерцы))) упадет, конечно. Опять же, разрядность можно изменить.. Есть и еще идеи, которые я поостерегусь пока тут высказывать..

Что скажете?

[Unconnected]

andriano, конечно, прав (в основном в последнем абзаце), но Боже мой - мороз же по коже от таких рассуждений про ядерную войну!! Давайте все же не будем про плохое.. no1.gif

Я что-то где-то слышал про то, что наши ракеты могут стартовать после ядерного взрыва, полететь к врагу, обойти все ПВО и сделать своё ядерное дело)(на правду в высшей инстанции не претендует) Ну эт я к тому, что пуском ракеты ведь кто-то управляет... От радиации можно ведь защититься.

Я осмелюсь предположить, что вообще далеко не все (даже тут) хорошо себе представляют основы компьютерных вычислений. Ведб можно даже и неплохо программировать, совершенно не понимая, как происходят базовые операции с битами.

Ну и спасибо, спасибо всем этим операционным системам+компиляторам, которые позволяют абстрагироваться от железа)

Польза от этого древо-процессора только наглядная, с такими небольшими числами можно легко оперировать и в уме.. Но я бы от такой игрушки не отказался)) Наблюдать, наблюдать, наблюдать...)

Только вот я не понял ещё, как это так хитро получается, какая связь между...хм...выпадением шариков на определённых числах(внизу) и записью обычного десятичного числа в двоичной системе. Короче, я непонятно объяснил)

В показанном варианте доска стоит вертикально. Почему бы наклонить ее? например, под 45о - а? От этого может быть такая польза: скрытые отверстия можно будет открыть, от чего выиграет наглядность. Кроме того, скорость понизится - снова плюс в наглядности, хотя производительность (мегагерцы))) упадет, конечно. Опять же, разрядность можно изменить.. Есть и еще идеи, которые я поостерегусь пока тут высказывать..

Думаю подобная штука неплохо выглядела бы, будучи исполнена в оргстекле, но чтобы все части были гораздо меньше. Можно и размер всего устройства не изменять, но намного увеличить разрядность. Ещё лучше - прикрутить какой-нибудь электромодуль к ней, в LPT втыкать, например, чтобы слагаемые задавались с компьютера, а шарики автоматически подавались куда надо... Ну это я размечтался, конечно:)

[sheka]

А мне нравится!

[Вячеслав Л.]

Аналого-цифровой преобразователь, ну и в обратную сторону...

Спасибо, в общих чертах статью понял.

Какие все зануды, деревянный суматор - это эстетика

Никто не спорит, просто я, наверное неправильно выразился, имел в виду, что вот в наше время - тут функции: демонстрационная, эстетическая, образовательная и т. д. Про возможность научного применения напомнил andriano. Но это скорее такие области, которые интересны только для специалистов: космическое путешествие, ядерная война... А вот если бы кто-то сделал такое раньше (лет 100 назад ), то возможно бы нашлись бы области применения, где такой принцип действия был бы оптимален. Человек был бы рад < только сейчас заметил сколько раз "бы" >

Вот, если на то пошло - от тех отскакивающих шариков тоже же никакой конкретной пользы (о чем я сразу заметил) - но ведь приятно!

Согласен, даже приятно, когда они не только стоят на столе и лупят друг друга , но и в процессе изготовления - было очень интересно позаниматься этим

Не понял, как это относится к теме? ''...пуском ракеты ведь кто-то управляет... От радиации можно ведь защититься...'' поясни, пожалуйста.

Ещё лучше - прикрутить какой-нибудь электромодуль к ней, в LPT втыкать, например, чтобы слагаемые задавались с компьютера, а шарики автоматически подавались куда надо... Ну это я размечтался, конечно:

А я против, не думаю, что здесь нужно хоть что-то электрическое, что бы то ни было. Когда ни одного привода, ни одного источника питания, мне кажется, смотрится лучше и авторитетнее.

[andriano]

...но Боже мой - мороз же по коже от таких рассуждений про ядерную войну!! Давайте все же не будем про плохое..

Прошу прощения, я о такой реакции даже не подумал.
Что делать, врачи, например, могут совершенно спокойно обсуждать вещи, от которых всех остальных выворачивает наизнанку...
Кстати, при чтении в исходном сообщении "...делать всякие интересные штуки своими руками. В этом номере, например, на обложке картинка про водородн..." - мысль ведь бежит впереди глаз, так что восполнил конец фразы первым, что пришло в голову. И даже успел удивиться: "Как это, водородную бомбу - своими руками?"

В показанном варианте доска стоит вертикально. Почему бы наклонить ее?

Будет занимать больше места.

Опять же, разрядность можно изменить..

Даешь 64-разрядные вычисления!


Добавлено через 17 мин.

Я что-то где-то слышал про то, что наши ракеты могут стартовать после ядерного взрыва, полететь к врагу, обойти все ПВО и сделать своё ядерное дело)

Могут.
И, кстати, во времена "холодной войны" именно это было одним из доводов в пользу баллистических ракет, которые с идеологических позиций рассматривались как оружие ответного удара, т.к. ракета может покинуть шахту, расположенную буквально в нескольких десятках метров от края воронки (первого удара противника), тогда как самолеты стратегической авиации весьма нестойки к поражающему действию ядерного оружия, и даже при взрыве за несколько км уже вряд ли смогут взлететь. Поэтому они рассматривались как оружие первого удара с соответствующими политическими выводами.

Ну и спасибо, спасибо всем этим операционным системам+компиляторам, которые позволяют абстрагироваться от железа)

Вообще-то битовые операции и "уровень железа" - это совершенно разные вещи. Можно совершенно спокойно оперировать битами, даже е подозревая, на каком физическом принципе они реализованы: ток, напряжение или заряд в слкчае электрических схем, давление, поток, масса - в случае водяных, высота, скорость в случае механической реализации т.п.

Польза от этого древо-процессора только наглядная, с такими небольшими числами можно легко оперировать и в уме..

Не следует считать компьютер большим калькулятором. Он умеет не только освободить человека от арифметических вычислений, но и реагировать на сигналы, генерируемые не только человеком. Т.е. и в том случае, когда "оперировать в уме" будет просто некому.

...и записью обычного десятичного числа в двоичной системе...

Десятичных чисел в двоичной системе не бывает.
Бывают просто числа - сами по себе. Безотносительно кактой-либо системы счисления. И эти числа могут быть записаны в той или иной системе.
Т.е. не следует путать само число с его записью. Это примерно как лошать сама по себе, как животное, и слово "лошадь".

Думаю подобная штука неплохо выглядела бы, будучи исполнена в оргстекле

Думаю,она потеряла бы значительную часть шарма. Дерево - материал особый.
Ну а про "прикручивание" дополнительной электромеханики я вообще промолчу...

[Unconnected]

Не понял, как это относится к теме? ''...пуском ракеты ведь кто-то управляет... От радиации можно ведь защититься...'' поясни, пожалуйста.

Это к реплика andriano, про то, что вся электроника будет убита.

Вообще-то битовые операции и "уровень железа" - это совершенно разные вещи.

Ошибся. Наверное, я хотел сказать, что среды и т.п. позволяют абстрагироваться от уровня языка процессора (ну да, в паскале можно ассемблерные вставки делать).

Не следует считать компьютер большим калькулятором. Он умеет не только освободить человека от арифметических вычислений, но и реагировать на сигналы, генерируемые не только человеком. Т.е. и в том случае, когда "оперировать в уме" будет просто некому.

Возможно. Это если такая штуковина является узлом чего-то большего..

А я против, не думаю, что здесь нужно хоть что-то электрическое, что бы то ни было. Когда ни одного привода, ни одного источника питания, мне кажется, смотрится лучше и авторитетнее.

Думаю,она потеряла бы значительную часть шарма. Дерево - материал особый.
Ну а про "прикручивание" дополнительной электромеханики я вообще промолчу...

Ну тут уж о вкусах не спорят:)

[Lapp]

Что делать, врачи, например, могут совершенно спокойно обсуждать вещи, от которых всех остальных выворачивает наизнанку...

Возможно. Но я не врач, и я не служу в войсках стратегического назначения! Я до сих пор закрываю глаза, когда на экране показывают шприц (блин, они это любят!)

А вот если бы кто-то сделал такое раньше (лет 100 назад ), то возможно бы нашлись бы области применения, где такой принцип действия был бы оптимален.

Людской, ты совершенно зря беспокоишься на этот счет - все это было 100 лет назад так или иначе. Та же самая машина Бэббиджа - она же была механической. И, простите, железный феликс.. Ага, точно! Слав, вот ты знаешь, что такое арифмометр? Вот кто из студентов/школьников тут слышал/видел/использовал его? а?.. )))

[Unconnected]

Это не такая округлая продолговатая машинка (тяжелая) с ручкой сбоку и цифрами в пазах?)

[Вячеслав Л.]

Людской, ты совершенно зря беспокоишься на этот счет - все это было 100 лет назад так или иначе. Та же самая машина Бэббиджа - она же была механической. И, простите, железный феликс.. Ага, точно!

Ну значит было, спорить не буду...

Слав, вот ты знаешь, что такое арифмометр? Вот кто из студентов/школьников тут слышал/видел/использовал его? а?.. )))

Кажется, знаю, он у меня дома по частям валяется. Как называется не знаю - верхней панельки нет. Механическое, счетное устройство (типа калькулятора) размером с хороший кассовый аппарат, весит как принтер. Кнопок много, место дисплея - механическое табло. Когда нажимаешь - треск раздается. Никаких источников питания есстественно и в помине нет - раз он механический . Насчет студентов/школьников не знаю, может кто-то и видел, хотя вряд ли.

[SKVOZNJAK]

Арифмометр феликс у меня был, хорошая штука. Однажды он сломался, ручка заклинила, разобрал чтобы починить и только отвлёкся на несколько дней, как его выкинули - чинить стало нечего Добровольные помощники с благими намерениями - сила

Конечно, интересно изготовить модель кусочка устройства и поковыряться на самом нижнем уровне, но серьёзно использовать неэффективные решения Электромеханический компьютер на перфокартах намного круче досок и шариков. Да хотя бы металлический барабан с отверстиями в качестве носителя информации - и то огромный скачёк вперёд. Древние музыкальные шкатулки их применяющие, по сути являются механическими миди плеерами. Эффективные механические вычислители благополучно дожили и до наших дней: счётчики километров в спидометре, часы, различные варианты счётных палочек Чтобы утолить влечение к "каменным" компьютерам нужно раздобыть древний программируемый калькулятор и попробовать что-нибуть на нём запрограммировать посложнее. "Радость" ещё та.

Сообщение отредактировано: SKVOZNJAK - 6.12.2009 22:06

[Lapp]

Да хотя бы металлический барабан с отверстиями в качестве носителя информации - и то огромный скачёк вперёд.

Нет, SKVOZNYAK, это совсем не то. Речь идет о решающем устройстве, а не о хранящем. Ты согласен, что это принципиально разные вещи? Устройств для хранения информации было до фига, начиная с наскальной живописи. Тут же нечто в корне иное. Не согласен?

"Радость" ещё та.

Да, помню, было дело, увлекался я этим )). Но, опять же: тут речь не об этом. Даже самый простой калькулятор (только со сложением))) никогда не покажет тебе, что происходит внутри числа. Это как бы пропущенное звено в образовании очень часто бывает. Я не говорю, что это жизено важно. Но для думающего человека полезно..

[SKVOZNJAK]

Речь идет о решающем устройстве, а не о хранящем. Ты согласен, что это принципиально разные вещи? Устройств для хранения информации было до фига, начиная с наскальной живописи. Тут же нечто в корне иное. Не согласен?

Не могу дать короткий однозначный ответ. В современных компьютерах решающие и хранящие устройства максимально модульны: там коробка, здесь ящик, между ними провода. Содержимому коробки от запаха внутренностей ящика никак не икается Можно сделать и полностью механическое устройство по такому принципу, но придётся дорого заплатить увеличением габаритов и энергопотреблением. Устройству хранящему информацию на барабане не обязательно необходим мешок с железными шариками для её обработки. Преобразовывать механические величины просто так, для стандартизации, как это делают с электрическими импульсами, расточительно. В устройстве на микросхемах можно добавить несколько миллионов транзисторов особо не напрягаясь, а как насчёт сотни гаек в механике? Посему и не было в арифмометрах типа феликса лишних деталей, хранение и обработка информации увязаны воедино для повышения эффективности. Показанное в ролике чудо техники по сути является деревяннометаллической моделью микросхемы, как она смогла бы конкурировать с арифмометром, вопрос конечно интересный.

[Lapp]

... хранение и обработка информации увязаны воедино для повышения эффективности. Показанное в ролике чудо техники по сути является деревяннометаллической моделью микросхемы, как она смогла бы конкурировать с арифмометром, вопрос конечно интересный.

Сквозняк, это все не о том. С чего ты взял, что я продвигаю этот способ на маркет?? Наоборот, я уже сказал (см.выше), что это устройство ничего принципиально нового не несет - ты читаешь посты-то?

Каждый может записать на бумаге число. Каждый может сложить два числа столбиком. А вот спроси кого угодно: сможет от сделать в лесу (грубо говоря) при использовании пилы и топора при достаточном количестве времени (типа месяц) устройство, складывающее (хотя бы небольшие) числа - вот, что он тебе ответит? Именно, чтоб САМО складывало. Зарубки на дереве (календарь) - это пожалуйста, описано в лит-ре.

Я хочу сказать, что есть немалая пропасть в понимании того, как может ЗАПИСЫВАТСЯ инфа, и как она может ОБРАБАТЫВАТСЯ. И вот это устройство, при всей своей деревянности (а скорее, с ее помощью), способно посягнуть на устранение этого барьера.. тьфу, пропасть - пропасти!! Иначе все так и будут считать, что мат.операции - это существенная преррогатива полупроводников, что без них никак нельзя. А это неверно! И даже внутренности арифмометра для почти всех - это мистика и тайна )). Я не говорю, что это так уж важно для программирования.. Но мне кажется, это важно для мозгов .