Boolean Logic & Logic Gates: Crash Course Computer Science #3
Today, Carrie Anne is going to take a look at how those transistors we talked about last episode can be used to perform complex actions. With the just two states, on and off, the flow of electricity can be used to perform a number of logical operations, which are guided by a branch of mathematics called Boolean Algebra. We’re going to focus on three fundamental operations - NOT, AND, and OR - and show how they were created in a series of really useful circuits. And its these simple electrical circuits that lay the groundwork for our much more complex machines.
*CORRECTION* AT 1:27 the graph says "Quinary System" but then the graph shows 10 possible states - which is actually decimal. Technically, there should be only 5 possible values there, but the overall concept is still the same.
Produced in collaboration with PBS Digital Studios: http://youtube.com/pbsdigitalstudios
The Latest from PBS Digital Studios: https://www.youtube.com/playlist?list...
We’ve got merch!
https://store.dftba.com/collections/crashcourse
Want to know more about Carrie Anne?
https://about.me/carrieannephilbin
Want to find Crash Course elsewhere on the internet?
Facebook - http://www.facebook.com/YouTubeCrashC...
Twitter - http://www.twitter.com/TheCrashCourse
Tumblr - http://thecrashcourse.tumblr.com
Support Crash Course on Patreon: http://patreon.com/crashcourse
CC Kids: http://www.youtube.com/crashcoursekids
Install Tubelator On Chrome
Video Summary & Chapters
No chapters for this video generated yet.
Video Transcript
Xin chào, tôi là Carrie Anne, và chào mừng bạn đến Crash Course Khoa học Máy tính.
Hôm nay, chúng ta bắt đầu hành trình của chúng ta lên cầu thang trừu tượng, nơi chúng ta để lại sau
sự đơn giản của việc có thể nhìn thấy tất cả các chuyển đổi và thiết bị, nhưng có được khả năng lắp ráp
Các hệ thống ngày càng phức tạp.
Tập cuối cùng, chúng tôi đã nói về cách máy tính tiến hóa từ các thiết bị điện cơ khí
thường có biểu hiện thập kỷ của các con số, chẳng hạn như những người được đại diện bởi răng trên một thiết bị,
đến các máy tính điện tử có transistor có thể bật hoặc tắt dòng điện.
Thật không may...
Ngay cả khi chỉ có hai trạng thái điện, chúng ta có thể đại diện cho thông tin quan trọng.
Chúng ta gọi biểu tượng này là nhị phân, nghĩa đen có nghĩa là hai tiểu bang, trong cùng một
Một chiếc xe đạp có hai bánh xe hoặc một chiếc xe đạp có hai chân.
Bạn có thể nghĩ rằng hai tiểu bang không phải là rất nhiều để làm việc với, và bạn sẽ đúng, nhưng nó là
chính xác những gì bạn cần để đại diện cho các giá trị đúng và sai.
Trong máy tính, một trong trạng thái, khi điện đang chảy, đại diện cho sự thật.
Nhà nước ngoài, không có dòng điện, đại diện cho giả.
Chúng ta cũng có thể viết nhị phân như 1s và 0s, thay vì thực và giả.
Họ chỉ là những biểu hiện khác nhau của cùng một tín hiệu.
Nhưng chúng ta sẽ nói về điều đó trong tập tiếp theo.
Bây giờ, nó thực sự có thể sử dụng transistor cho nhiều hơn là chỉ cần bật và tắt dòng điện,
và cho phép các cấp độ khác nhau của hiện tại.
Một số máy tính điện tử đầu tiên là tĩnh mạch - đó là ba trạng thái - và thậm chí là tĩnh mạch sử dụng năm trạng thái.
Vấn đề là, các trạng thái trung gian càng có, nó càng khó để giữ tất cả chúng tách biệt.
Nếu pin điện thoại thông minh của bạn bắt đầu chạy thấp, hoặc có tiếng ồn điện vì
Nếu ai đó chạy một lò vi sóng gần đó, các tín hiệu có thể được pha trộn.
Và vấn đề này chỉ trở nên tồi tệ hơn với các transistor thay đổi trạng thái hàng triệu lần mỗi giây.
Vì vậy, đặt hai tín hiệu xa nhất có thể, sử dụng chỉ vào và tắt, cho chúng ta sự khác biệt nhất
tín hiệu để giảm thiểu các vấn đề này.
Một lý do khác mà máy tính sử dụng nhị phân là toàn bộ ngành toán học đã tồn tại
Nó chỉ đối phó với các giá trị đúng và sai.
Và nó đã thiết lập tất cả các quy tắc và hoạt động cần thiết để thao túng chúng.
Nó được gọi là Boolean algebra.
George Boole, từ đó algebra Boolean sau đó được đặt tên, là một nhà toán học người Anh tự dạy trong những năm 1800.
Ông quan tâm đến việc đại diện cho những tuyên bố logic đã đi dưới, vượt qua và vượt qua
Cách tiếp cận của Aristotle đối với logic, mà, đáng ngạc nhiên, dựa trên triết học.
Cách tiếp cận của Boole cho phép sự thật được chứng minh một cách có hệ thống và chính thức, thông qua các phương trình logic
Ông đã giới thiệu trong cuốn sách đầu tiên của mình, The Mathematical Analysis of Logic, năm 1847.
Trong thuật toán thường xuyên, loại bạn có thể đã học được trong trường trung học, các giá trị của các biến là số,
và các hoạt động trên những con số đó là những thứ như bổ sung và nhân.
Nhưng trong thuật toán Boolean, các giá trị của các biến là đúng và sai, và các hoạt động là hợp lý.
Có ba hoạt động cơ bản trong algebra Boolean, một NO, một AND và một OR.
Và các hoạt động này hóa ra thực sự hữu ích, vì vậy chúng tôi sẽ xem xét chúng một cách cá nhân.
Một KHÔNG lấy một giá trị Boolean duy nhất, đúng hay sai, và phủ nhận nó.
Nó biến thành sự thật đến giả và giả đến sự thật.
Chúng ta có thể viết ra một bảng logic nhỏ hiển thị giá trị ban đầu dưới đầu vào, và
kết quả sau khi áp dụng hoạt động dưới đầu ra.
Bây giờ đây là phần mát mẻ.
Chúng tôi có thể dễ dàng xây dựng logic Boolean từ các transistors.
Như chúng tôi đã thảo luận trong tập cuối cùng, transistors thực sự chỉ đơn giản là...
Switch được kiểm soát điện. Họ có ba dây, hai điện tử, và một dây điều khiển.
Khi bạn áp dụng điện vào dây điều khiển, nó cho phép dòng chảy thông qua từ một
Video Summary & Chapters
No chapters for this video generated yet.
Video Transcript
Xin chào, tôi là Carrie Anne, và chào mừng bạn đến Crash Course Khoa học Máy tính.
Hôm nay chúng ta bắt đầu hành trình của chúng ta lên cầu thang trừu tượng, nơi chúng ta để lại sự đơn giản
có thể nhìn thấy mọi chuyển đổi và thiết bị, nhưng có được khả năng lắp ráp ngày càng nhiều
hệ thống phức tạp.
Tập cuối cùng, chúng tôi đã nói về cách máy tính tiến hóa từ các thiết bị điện cơ khí
thường có biểu hiện thập kỷ của các con số, chẳng hạn như những người được đại diện bởi răng trên một thiết bị,
đến các máy tính điện tử có transistor có thể bật hoặc tắt dòng điện.
Thật không may...
Ngay cả khi chỉ có hai trạng thái điện, chúng ta có thể đại diện cho thông tin quan trọng.
Chúng ta gọi biểu tượng này là nhị phân, nghĩa đen có nghĩa là hai tiểu bang, trong cùng một
Một chiếc xe đạp có hai bánh xe hoặc một chiếc xe đạp có hai chân.
Bạn có thể nghĩ rằng hai tiểu bang không phải là rất nhiều để làm việc với, và bạn sẽ đúng, nhưng nó là
chính xác những gì bạn cần để đại diện cho các giá trị đúng và sai.
Trong máy tính, một trong trạng thái, khi điện đang chảy, đại diện cho sự thật.
Nhà nước ngoài, không có dòng điện, đại diện cho giả.
Chúng ta cũng có thể viết nhị phân như những và không, thay vì thực và giả.
Họ chỉ là những biểu hiện khác nhau của cùng một tín hiệu.
Nhưng chúng ta sẽ nói về điều đó trong tập tiếp theo.
Bây giờ, nó thực sự có thể sử dụng transistor cho nhiều hơn là chỉ cần bật và tắt dòng điện,
và cho phép các cấp độ khác nhau của hiện tại.
Một số máy tính điện tử đầu tiên là tĩnh mạch - đó là ba trạng thái - và thậm chí là tĩnh mạch, sử dụng năm trạng thái.
Vấn đề là, các trạng thái trung gian càng có, nó càng khó để giữ tất cả chúng tách biệt.
Nếu pin smartphone của bạn bắt đầu chạy thấp,
hoặc có tiếng ồn điện vì ai đó đang chạy một lò vi sóng gần đó, các tín hiệu có thể được pha trộn.
Và vấn đề này chỉ trở nên tồi tệ hơn với các transistor thay đổi trạng thái hàng triệu lần mỗi giây.
Vì vậy, đặt hai tín hiệu xa nhất có thể, sử dụng chỉ vào và tắt, cho chúng ta tín hiệu rõ ràng nhất để giảm thiểu các vấn đề này.
Một lý do khác mà máy tính sử dụng nhị phân là toàn bộ ngành toán học đã tồn tại
Nó chỉ đối phó với các giá trị đúng và sai.
Và nó đã thiết lập tất cả các quy tắc và hoạt động cần thiết để thao túng chúng.
Nó được gọi là Boolean algebra.
George Boole, từ đó algebra Boolean sau đó được đặt tên, là một nhà toán học người Anh tự dạy trong những năm 1800.
Ông quan tâm đến việc đại diện cho những tuyên bố logic đã vượt qua, vượt qua và vượt qua cách tiếp cận của Aristotle đối với logic,
Điều này, đáng ngạc nhiên, được dựa trên triết học.
Cách tiếp cận của Boole cho phép sự thật được chứng minh một cách có hệ thống và chính thức,
Thông qua các phương trình logic, mà ông giới thiệu trong cuốn sách đầu tiên của mình, The Mathematical Analysis of Logic, năm 1847.
Trong thuật toán thường xuyên, loại bạn có thể đã học được trong trường trung học, các giá trị của các biến là số,
và các hoạt động trên những con số đó là những thứ như bổ sung và nhân.
Nhưng trong thuật toán Boolean, các giá trị của các biến là đúng và sai, và các hoạt động là hợp lý.
Có ba hoạt động cơ bản trong algebra Boolean, một NO, một AND và một OR.
Và các hoạt động này hóa ra thực sự hữu ích, vì vậy chúng tôi sẽ xem xét chúng một cách cá nhân.
Một KHÔNG lấy một giá trị Boolean duy nhất, đúng hay sai, và phủ nhận nó.
Nó biến thành sự thật đến giả và giả đến sự thật.
Chúng ta có thể viết ra một bảng logic nhỏ hiển thị giá trị ban đầu dưới đầu vào,
và kết quả sau khi áp dụng hoạt động dưới output.
Bây giờ đây là phần mát mẻ.
Chúng tôi có thể dễ dàng xây dựng logic Boolean từ các transistors.
Như chúng tôi đã thảo luận trong tập cuối cùng, transistors thực sự chỉ đơn giản là...
Switch được kiểm soát điện. Họ có ba dây, hai điện tử, và một dây điều khiển.
Khi bạn áp dụng điện vào dây điều khiển, nó cho phép dòng chảy thông qua từ một
điện tử, thông qua transistor, đến điện tử khác. Điều này rất giống như một spigot
