電腦程式設計 - 簡介(一)

嗨！大家好！本系列文章運用淺顯易懂的方式，幫助大家瞭解程式設計是什麼。如果您想要學習寫程式，不得其門而入，希望我的文章能夠對您有幫助。

在開始之前，我們必須要瞭解電腦是什麼，請您耐心地閱讀我為您帶來的電腦簡史。

電腦，又叫做電子計算機，是一種插電以後，可以幫助我們做計算的電子設備，它比電風扇、電熨斗要複雜許多，因為它會回應我們的要求，它會記得做過的事情，而且它算數學的速度快得令人瘋狂。

很早以前，人們已經很會算數了。但是算來算去，用手算總是辛苦，又容易出錯，所以西方一位聰明絕頂的數學家，名叫巴斯卡，發明了齒輪計算機。這台機器發明的年代為1642年，大約是皇太極建立清朝的年代。

後來的人更聰明，運用電來計算。但是用電來計算很不穩定：我們用伏特(Volt)來計算電壓，家裡的插頭是110伏特，會電死人的，3號電池只有1.5伏特。然而，電壓很難控制在一定的範圍內，電壓會因為電路接法、室內溫度以及種種原因而改變，像風中的綵帶般輕輕地飄動，所以我們很難製造出一個精準的110伏特，再加上1.5伏特，然後計算正確答案的機器。（請注意，您絕對不能在家做這個 110加1.5伏特 的實驗，會造成電線走火，影響公共安全）

我們前面說的，飄來飄去又很難計算的現象，稱之為類比。

另一個相對的名詞，相信大家很熟悉，就是數位。數位化的計算方式，其實早在1847年，一位叫做George Boole的哲學家，就提出了運用0與1進行邏輯分析的方法，在那個年代，邏輯分析方法是沒事找事做的廢招，沒有人知道這玩意兒能夠拿來幹什麼？當時的人實在難以想像，在100年後，這套方法會成為電子計算機的運作基礎。

後代為了紀念George Boole，把這種邏輯分析法稱之為布林代數(Boolean algebra)。很可惜這位George Boole先生教學太認真了，他在大雨中趕去上課，最後不幸得了肺積水而過世。

到底數位是什麼？簡單來講， 數位運算就像是一隻玻璃杯，如果空的就是0，如果裝滿水就是1。沒有半滿半不滿的道理，只要超過一半就是1，在一半以下就是0。二種絕對的狀態，可以避免模糊不清。在電路方面也是這樣，把電打開，燈亮了就是1，關起來，燈熄了就是0，如果燈開開關關閃來閃去，就是不正常運作，久了會燒掉。電腦科學家把很多個0與1組合起來，就可以應付我們平日計算的數字了。

數位計算機，一直到了George Boole過世大約100年後，1939年，貝爾實驗室運用電話的繼電器發明了一座廚房用的加法器：Model K Adder，証明了布林代數真的非常有用。繼電器是一種電控的開關，生活中最常遇到的繼電器，就是汽車打方向燈時，會聽到「喀‧喀」間歇性的聲音，伴隨著方向燈的閃動，汽車間歇性地藉由電瓶的力量讓方向燈亮起來。

Model K看起來很蠢吧？說實話，我看不出來要怎麼用它來計算。不過，到1939年為止，人類做出來的東西雖然仍是機械的計算機，卻默默地把0與1的革命帶進我們的生活。

0與1的革命，帶來今天人手一機的便利生活，我們實在應該紀念那位因淋雨犧牲生命的George Boole。至少，科技公司都應該供奉個George Boole的祖師爺像。

下一篇，真正電子式的計算機即將問世，請拭目以待。