dinsdag 28 maart 2017

23 tellen met 0 en 1

Leuk, een computer met schakelaars, maar we willen verder kunnen tellen dan 0 en 1. Daar hebben ze een oplossing voor bedacht. Elke schakelaar stelt een verschillend aantal punten voor:

De eerste schakelaar is 16 punten waard, de tweede 8, de derde 4 enzovoorts. Als alleen de tweede en vijfde schakelaar aan staan, staat er 8+1=9:
 Zo kan je met 5 schakelaars tot 31 tellen!

Met transistors ziet het er zo uit:
 Hetzelfde kan je nabouwen met een knikkermachine:

Op deze manier is het gemakkelijk om getallen bij elkaar op te tellen:
Of met knikkers:


En hoe kan een computer met tekst werken? Door elke letter een cijfer te geven:



Na deze les kunnen jullie met een hand niet tot 5, maar tot 31 tellen!


vrijdag 17 maart 2017

23 elektrische schakelingen

Machines waren handig voor berekeningen, maar ze hadden hun grenzen. Toen ontdekte men dat je met stroomschakelingen dezelfde dingen kan doen. Klik op het onderstaande plaatje om een gewone stroomkring te zien:
Maar wat gebeurt er als je twee schakelaars in het kringetje doet? Dan moet de ene en de andere schakelaar ingedrukt zijn:
En als er twee schakelaars zijn die allebei een eigen kring hebben? Dan moet de ene of de andere schakelaar aan zijn.


En zo maak je een schakeling voor als je twee lichtschakelaars in een slaapkamer hebt:

Zou het niet handig zijn als je een elektrische schakelaar met elektriciteit kan aansturen?

In 1948 vonden deze mannen de elektrische schakelaar uit, de transistor.


Een transistor kan je vergelijken met het filmpje hieronder: er komt een beetje stroom van links, zodat et water van rechts kan gaan stromen.

Als schakeling ziet het er zo uit:

En als je er een hoop samenbrengt, dat ziet het er bijvoorbeeld zo uit:
En met heel veel transistors kan je rekenen:


Ondertussen zitten er in je computer meer dan 1000.000.000 transistors!

Hier kan je zelf nog meer schakelingen proberen te bouwen:
Circuit Construction Kit (DC Only)
Click to Run

woensdag 8 maart 2017

22: de eerste computers

"Computer" betekent "rekenaar". Mensen zijn al heel lang bezig om hulpmiddelen te vinden om te rekenen. De Romeinen hadden al telramen om te helpen met rekenen:
De telraam of abacus zie je nog steeds terug op scholen.

Telramen zijn vooral handig voor erbij en erafsommen. Gelukkig vond de Engelsman William Oughtred in 1632 de rekenlineaal uit:
Hiermee kan je keersommen maken door te schuiven!
Probeer zelf hier


De franse wiskundige Blaise Pascal:
Hij maakte 10 jaar later een machine om heel grote getallen op te tellen.
 
 

Hoe werkt het? Ongeveer hetzelfde als een oude kilometerteller in de auto:


Later werden de rekenmachines ingewikkelder en ingewikkelder. Maar nog steeds zonder stroom!



Overigens deden vroeger vrouwen het meeste rekenwerk. Vrouwen mochten niet naar de universiteit, maar ze mochten wel mannen helpen bij berekeningen. Sommige geleerden hadden tientallen vrouwen in dienst voor rekenwerk!


In de tweede wereldoorlog bouwde men niet alleen machines om te rekenen, maar ook om codes te maken:
De machine codeert alle letters door een paar plaatsen in het alfabet op te schuiven, net zoals in de onderstaande ring:
Maar in deze machine draait de ring na elke letter, zodat de sleutel steeds verandert.
Hier kan je zelf met de machine spelen

Zo konden Duitsland berichten versturen die Engeland niet begreep. Totdat Alan Turing het code ging kraken: 
Hij bouwde een machine die alle sleutels ging proberen:

Helaas past zulke machine niet in een telefoon of computer. Het moest dus kleiner. Volgende week zien we hoe.