Aklımıza yatmayan, her düşündüğümüzde cevabını bir türlü mantığımızda oturtamadığımız bazı sorular olur ya hani, işte hesap makineleri de birçoğumuz için bunlardan birisi.
Çünkü binlerce sayıyı, anında ve tek hamlede nasıl sıfır yanlışla hesaplayabiliyor bu makineler?
Hesap makinelerinin çalışma mantığını teker teker ele alalım.
Hesap makineleri, elektrik sinyallerini kullanarak çalışıyor. Elektronik devreler, elektriğin "var" ya da "yok" olmasına, yani 1 ve 0’a göre bilgi işliyor. Biz, bu sistemi ‘ikili sistem’ olarak biliyoruz.
1 = Elektrik akımı var.
0 = Elektrik akımı yok.
Tüm hesaplama işlemleri aslında bu 1'ler ve 0'lar kullanılarak yapılıyor.
Yalnızca bu kadar mı?
Elbette hayır. Hesap makinelerinin içinde milyonlarca küçük transistör bulunuyor. Transistörler, elektrik sinyalini kontrol eden anahtarlar gibidir. Bu transistörler bir araya gelerek mantıksal kapılar oluşturuyor. Mantıksal kapılar da hepimizin aşina olduğu toplama, çıkarma, çarpma ve bölme içeren temel matematik işlemleri yapmak için kurallar içeriyor.
Mantıksal kapılar da bir işlemin sonucunu belirlemek için bir dizi 1 ve 0'ı kullanıyor.
Ayrıca bu makinelerin de bir hafızası var.
Hesap makinelerinin içinde, her ne kadar tahmin edemesek de hafıza birimleri bulunuyor. Bu birimler, yaptığınız işlemleri ve sonuçları geçici olarak saklıyor. Mesela bir sayı girdiğinizde bu sayının silindiğini düşünmeyin, hafızasına kaydediliyor.
Daha sonra bir işlem seçtiğinizde de bu işlemi hafızaya alıyor. Son sayıyı girerken bir hesaplama yapılıyor ve sonuç ortaya çıkmış oluyor.
Hesap makinelerinin de birer makine olduğunu unutuyoruz.
Tıpkı bir bilgisayar gibi, hesap makinelerinin de beyni diyebileceğimiz bir işlemcisi bulunuyor. Bu kısım, girdiğiniz sayıları alarak seçtiğiniz işlemi mantıksal kapılar aracılığıyla uyguluyor. Daha sonra sonucu, ekranda paylaşarak bir bilgi işleme gerçekleştiriyor.
Tüm bu işlemler, devrelerin inanılmaz hızda çalışması sayesinde bir saniyeden daha kısa bir sürede tamamlanmış oluyor.
Peki bu işlem, neden bir saniyeden daha hızlı?
Hesap makineleri yalnızca matematiksel işlemler yapmak üzere tasarlanmıştır. Dolayısıyla karmaşık işleri yapmaya çalışan bir bilgisayara göre çok daha basit ama çok daha hızlı çalışıyor.
Hesap makinesinin basitleştirilmiş işlemcisi, yalnızca matematiksel işlemler için optimize edilmiş durumda. Transistörler ise ışık hızına yakın bir hızda çalışıyor. Elektrik sinyallerini de kullanarak işlemlerin inanılmaz bir hızla gerçekleştiğini görmemiz mümkün.
Hâlâ düşündükçe imkânsız gibi görünse de aslında her mekaniğin bir mantığı olduğu gibi, hesap makinelerinin de mantığı, gördüğünüz gibi oldukça basit.
Kaynaklar: 1, 2, 3İlginizi çekebilir: