(белыми и черными) у нас как минимум 2080 = 1080 × 280 >= 1090 веток дерева.
Теперь обратимся к производительности компьютеров. В ближайшее время ожидается компьютер с 1018 флопсов, то есть 1018 операций с плавающей запятой в секунду. Предположим, что перебор каждого варианта выполняется пусть даже в миллиард раз быстрее, чем одна простейшая операция с плавающей точкой. Тогда этот компьютер сможет перебрать 1027 вариантов за секунду. Но тогда на пересчет всех возможных вариантов ему понадобится минимум (1090 / 1027) 1063 секунд. Если учесть, что в году у нас примерно 3Ч108 секунд, то компьютеру понадобится минимум 1055 лет.
Как работал первый в мире компьютер?
Задолго до появления электронных компьютеров, которые, наверное, подразумеваются в вопросе, изобретались и создавались разнообразные механические вычислительные машины. Следует начать с них, так будет проще объяснить и понять.
Вспомните, как в школе вы решали примеры «в столбик»: вы записывали каждую цифру числа в отдельную клеточку и потом производили последовательность простых действий с числами в соседних клетках. Теперь подумайте о том, что числа можно представить механически, например как положение шестерни, наглядный пример – поворотные ручки с цифрами на кухонной плите. Можно изобрести механизм, в котором такие шестерни, выражающие числа, были бы хитро связаны другими шестернями друг с другом так, чтобы, когда машина работает, получались те же действия, что и с числами в соседних клетках вашей тетради по математике. Таким образом, можно сделать так, чтобы машина «считала» за вас. И такие машины изобретались и создавались, став предтечей компьютеров.
Современные компьютеры тоже выполняют операции с числами по заложенным в их устройство правилам. Вместо шестеренок и их механического движения теперь используются электронные компоненты и их электрическое взаимодействие. Надо заметить, что при этом чаще всего используется двоичная система – форма записи чисел при помощи цифр 0 и 1. Такая система удобна, потому что выразить 0 и 1 при помощи электронного компонента сравнительно легко – это своего рода «вкл./выкл.», как на выключателе. Кроме того, для чисел, записанных в такой форме, достаточно просто описать и реализовать правила, по которым проводятся математические операции.
Для меня в детстве главной загадкой было то, как вся эта возня с числами превращается в картинки, звук и так далее. Трюк в том, чтобы все описывать через числа – «кодировать» информацию. Например, обозначить числом высоту ноты, пронумеровать буквы в алфавите и цвета на палитре. Компьютер манипулирует огромным количеством таких чисел, представляющих информацию, с огромной скоростью. Он выполняет действия, которые заложили в него инженеры и программисты, которые придумали, как именно выразить информацию в числах и как манипулировать этими числами, так чтобы изменять закодированную ими информацию.
Первым «компьютером» часто называют американский
