夸父研究院,?？涓赋侵行牡娜龑有恰,？拷ぷ职素运?，一個(gè)安靜又嚴(yán)密的地方,。
大祭司夸父，伏沖,，明古,，文墨，墨工,，墨大力,，等等等等夸父部落研究院和工程院核心工程師。
他們的面前,，一個(gè)巨大鐵盒,。即便鐵盒外封裝了鐵板。只露出一些關(guān)鍵的地方,，還是能看到里面極其復(fù)雜的齒輪,，連桿等等機(jī)構(gòu),。
第一臺，機(jī)械計(jì)算機(jī)誕生,。
它的作用,，可以計(jì)算64位之內(nèi)的2進(jìn)制數(shù)的加減乘除。這是一個(gè)跨時(shí)代的發(fā)明,。雖然,，他的功能還簡單，但他已經(jīng)具備了所有的基礎(chǔ)單元,。
明古撥動(dòng)了兩個(gè)的八卦演算盤,，將兩個(gè)數(shù)字，用平時(shí)習(xí)慣的計(jì)數(shù)方式輸入到八卦演算盤上,。
而八卦盤的數(shù)字表達(dá),，是以2.4.8.16.32.64.128這種變化進(jìn)制的方式，排序的,。完全不同于十進(jìn)制表達(dá),。
第一位二進(jìn)制，第二位4進(jìn)制,，第3位8進(jìn)制,。這種有別于二進(jìn)制，卻又非常相似的計(jì)數(shù)方式,，很快就能轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的一組數(shù)字,。
陰為0，陽為1,。
當(dāng)明古拉動(dòng)連桿,，主軸連上小型蒸汽機(jī)的動(dòng)力齒輪。機(jī)械計(jì)算機(jī)開始了復(fù)雜而又規(guī)律的運(yùn)作,。
首先是八卦盤的太極圖,，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，一瞬間全部歸零,，恢復(fù)了之前的狀態(tài),。
八卦盤數(shù)為上，每移動(dòng)一格,，背后的一組鋼片,，對應(yīng)位置的鋼片就會(huì)翻轉(zhuǎn)一下。中間一靠一根特殊的轉(zhuǎn)軸波動(dòng),。鋼片上一面陰,，一面陽，陽面被翻轉(zhuǎn)時(shí),，就會(huì)翻轉(zhuǎn)下一位鋼片,，實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制的功能,。
先是兩儀歸零，翻轉(zhuǎn)第一位,，然后四象歸零,，翻轉(zhuǎn)第二位，其次八卦歸零,，翻轉(zhuǎn)第三位,。以此類推。一瞬間就完成了二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換,。
然后就是基礎(chǔ)的邏輯門,，與或非門,，和寄存器了,。在鋼片的轉(zhuǎn)軸上安裝一根撥桿，當(dāng)鋼片又陽變陰,，又或者由陰邊陽的時(shí)候,，撥桿就會(huì)波動(dòng)連桿，連桿帶動(dòng)后面的機(jī)構(gòu),。
若是鋼片一直處于陰面,，就一直觸發(fā)機(jī)構(gòu)。這就可以是非門,。
當(dāng)兩個(gè)鋼片都要是陽面,，才能觸發(fā)機(jī)構(gòu)，就是與門,。當(dāng)有一個(gè)是陽面就能觸發(fā)機(jī)構(gòu),，就是或門。
而寄存器就更加簡單,，只要兩個(gè)鋼片之間的轉(zhuǎn)軸能夠被觸發(fā),，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)一圈。就能將上一級的鋼片位置,，復(fù)制到下一級鋼片,。其實(shí)就是最簡單的異或門機(jī)械結(jié)構(gòu)，當(dāng)下一級的鋼片和上一級鋼片狀態(tài)不同,。轉(zhuǎn)軸上的齒輪就會(huì)帶動(dòng)下一級鋼片翻轉(zhuǎn),。
雖然簡單，卻是天才的想法,。
簡單的邏輯門就實(shí)現(xiàn)了機(jī)械加法器,。在此簡單地說明一下。
01與01,，經(jīng)過或門,，激發(fā)下一級寄存器第一位翻轉(zhuǎn),。經(jīng)過與門激發(fā)第二位翻轉(zhuǎn)。就變成了10,。這就是1+1=2的加法,。而00與01，只能激發(fā)第一位翻轉(zhuǎn),，變成01,。
以此類推，三位和四位加法器也能實(shí)現(xiàn),。再通過數(shù)學(xué)算法優(yōu)化,，將兩個(gè)四位加法器串聯(lián)還能優(yōu)化成8位加法器。以此類推,。
而后就是特殊的移位寄存器,，顧名思義就是將上一級寄存器，故意錯(cuò)開一個(gè)鋼片位置寄存到下一級寄存器,。向左移位1位,，就是乘以2，向右移位1位,，就是除以2,，當(dāng)然若是最后一位是1，就會(huì)被拋掉,，出錯(cuò)了,。
第一代機(jī)械計(jì)算機(jī)無法解決這個(gè)問題。
就是這些結(jié)構(gòu),，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜的乘法運(yùn)算,。舉例，甲*乙,。
首先甲乙兩個(gè)都轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù),，甲1乙1。
如果甲1的第一位是1,，甲1-1,，寄存一下。乙1+甲1寄存一下,。下一圈再寄存回來,。實(shí)現(xiàn)了甲1=甲1-1。乙1=甲1+乙1,。
如果甲1的第一位是0,。甲1又移一位。乙1左移一位。
就這么簡單,。當(dāng)甲1全部變成0時(shí),。就完成了計(jì)算。最后的乙1就是乘積,。再將二進(jìn)制數(shù),，轉(zhuǎn)換成平時(shí)習(xí)慣的計(jì)數(shù)。
當(dāng)鐵盒里的機(jī)擴(kuò)聲結(jié)束,。露出的關(guān)鍵寄存器的鋼片全部顯示兩儀的陰面,。表示，乘法運(yùn)算已經(jīng)完成了,。
明古拿出早就準(zhǔn)備好的結(jié)果對照著另一個(gè)輸出結(jié)果的八卦盤,。
“答案完全正確。開始第二次測試,?！?p> 墨大力長老已經(jīng)完全呆住了。震驚許久,，說道：“你這才幾個(gè)呼吸時(shí)間,，就完成了別人一杯茶的精心計(jì)算？”
伏沖笑道：“人力有限,，還時(shí)常出錯(cuò)。這個(gè)蒸汽機(jī)械計(jì)算機(jī)絕對不會(huì)出錯(cuò),。只要保證機(jī)械不壞,，可以一直用下去?！?p> 明古完成了幾次測試,，即便是長長的天文數(shù)字。也能在100圈內(nèi)完成計(jì)算,。這時(shí)間,，還沒坐下來，喝口茶,，就結(jié)束了,。蒸汽機(jī)帶動(dòng)的齒輪飛速轉(zhuǎn)動(dòng)。核心的運(yùn)算轉(zhuǎn)軸一秒鐘能有2圈轉(zhuǎn)速,。相當(dāng)于一秒2次運(yùn)算,。即便是64位的計(jì)算，也就64次加法或移位運(yùn)算,。幾百圈的轉(zhuǎn)動(dòng),，百秒左右就能完成計(jì)算。
明古說道：“即便如此,，還要隔斷時(shí)間,，測試校驗(yàn)一下,。畢竟這些齒輪和連桿高速下，來回運(yùn)動(dòng)磨損,，也會(huì)損壞,，發(fā)生錯(cuò)誤。一旦測試出錯(cuò),。兩次測試之間的運(yùn)算數(shù)據(jù)就要全部作廢,。”
大祭司夸父問道：“如此復(fù)雜的結(jié)構(gòu),，一旦出錯(cuò),。這維修如何進(jìn)行。怎么知道哪里錯(cuò)了,！”
文墨解釋道：“我們將中間幾個(gè)關(guān)鍵的寄存器顯露出來了,。只要輸入特定的校驗(yàn)數(shù)，計(jì)算,。根據(jù)關(guān)鍵位置的寄存器就能知道是哪段環(huán)節(jié)出錯(cuò),。這樣大大減少了排查錯(cuò)誤的過程?？焖傩迯?fù),。”
大祭司滿意地點(diǎn)頭,，說道：“真的是神奇,。那么這臺蒸汽機(jī)械計(jì)算機(jī)，叫什么名字呢,？不能太饒舌了,！”
明古和伏沖對望一樣，他們早就有了打算,。明古在一張紙上,，寫下兩個(gè)字，說道：“名字,，已經(jīng)有了,。叫做，耒耜（lei,，si）”
大祭司疑惑：“從來沒有見過這兩個(gè)字,。你們自己創(chuàng)造的？”
明古解釋道：“既然這個(gè)蒸汽機(jī)械計(jì)算機(jī)第一次出現(xiàn),。那就應(yīng)該配上新創(chuàng)造的文字,。您看這“耒”字，像不像轉(zhuǎn)動(dòng)的連桿齒輪。還有這“耜”字,，更像這一組寄存器,。用這兩個(gè)象形文字，表達(dá)了這個(gè)機(jī)械計(jì)算機(jī)最基礎(chǔ)的兩個(gè)零件,。實(shí)在太美了,！”
夸父笑道：“是形象易懂。耒耜,，leisi ,，累死。這是要累死這臺蒸汽機(jī)械計(jì)算機(jī)??！哈哈哈哈哈哈！”
大祭司的一番解讀,，所有人都明白了這里面的梗,。大笑起來。
明古說道：“是啊,，以后這臺,，耒耜，是要累死了,。我們后面大量的計(jì)算工作,，可都指望他呢！哈哈哈哈哈,！”