1、计算机计算与表示的深度解析

计算机计算与表示的深度解析

在当今数字化的时代，计算机已经成为我们生活中不可或缺的一部分。但究竟什么是计算机，它是如何工作的呢？让我们一起深入探讨计算机的计算与表示原理。

计算机的本质

大多数人眼中的计算机，可能是摆在桌上的一组盒子，有着复杂的电线和显示屏。然而，从功能角度来看，计算机是一个高速计算器，能够根据存储的程序每秒执行数千、数百万甚至数十亿次简单的算术运算。例如，汽车里的计算机每隔千分之一秒左右，就会从发动机的各种传感器读取一些关键性能指标，并对机器进行微调，以确保其正常运行。

计算机本身只处理电子信号，传感器则负责将发动机的实际状态转换为电子信号，计算机根据这些信号进行处理，再将调整信息以电子信号的形式存储，并转换为发动机工作的物理变化。因此，电子信号如何“表示”信息，以及计算机如何处理这些信号以实现精细控制，是理解计算机工作原理和实际应用的关键。

算法机器的概念

计算机运行中最重要的概念之一是算法，即解决问题或实现预期目标的明确、逐步的过程。计算机的最终定义并不依赖于其物理或电气特性，而是在于它能够从存储的程序中表示和执行算法。计算机内部有数百万个微小电路，每个电路在被调用时都会执行特定的、定义明确的任务，如将两个整数相加或使一根或一组电线通电。大多数计算机用户或程序员并不了解这些电路的详细工作原理。

一般来说，计算机可以执行几种基本类型的操作：
- 基本数学运算 ：如加法和除法。
- 基本比较操作 ：判断一个数是否等于另一个数，或者第一个数是否小于第二个数。
- 信息存储和检索