书城童书十万个为什么(全集)
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第44章 科学变变变(4)

电子计算机具有强大的计算功能,能代替人脑又快又准确地完成复杂的计算工作。你一定很熟悉圆周率π吧!π是个无理数,根据一定的法则可以一直计算下去。几千年来,多少伟大的数学家都为计算π的精确值耗尽毕生精力。19世纪,英国学者威廉·欣克花了整整30年的时间,将π值算到了小数点后的707位,把圆周率计算提高到一个新的水平。然而自从1946年发明了第一台电子计算机埃尼亚克,这个难题很快被攻克了。1949年,有人用埃尼亚克计算π值,只花了70小时就算到了小数点后的2037位,对照威廉·欣克的计算结果,发现他计算的小数点后第528位是错误的,由于这个错误他后面的所有计算被一笔勾销,他等于白白浪费了10多年的宝贵光阴。

电子计算机不仅能用于计算,而且还具有很强的记忆储存、逻辑判断和逻辑推理的功能,而这些功能可以代替人的部分脑力劳动。从这个意义上说,它是人脑功能的延伸。人是生物体,靠摄取食物维持生命,电子计算机依赖电“生存”,所以,人们将电子计算机称为电脑,把微型电子计算机称为微脑。

知识点:计算机、电脑、代替、脑力劳动

为什么计算机能和你玩游戏

说起玩游戏,一些同学可能会很起劲,但接触最多的恐怕还是电子游戏机。你可知道,在计算机上玩游戏,真是趣味无穷!计算机游戏五花八门,天上、地下、海中,人类、动物、妖怪,古代、现代、未来几乎都涉及到了。这些新奇的游戏,为人们的想象力插上了翅膀。其中不论是模拟战争、探险还是下棋,无不体现了计算机的机智。

当然,计算机游戏也是一类软件,这类软件除充分利用了计算机的图形功能、声响效果之外,或多或少地采用了人工智能的技术。

计算机游戏大体可以分为体育类、打斗类、桌面类、探险类、解谜类及博弈类。一般说来,在这六类中,前四类涉及到的人工智能技术较少,主要是考验游戏者的反应和速度。这些游戏中设计了丰富的场景和动听的背景音乐,在不同的场景下,游戏者利用键盘或游戏操纵杆控制屏幕上的某个影像对象,例如赛车、飞机、王子游戏等等。计算机根据游戏者在键盘或游戏操纵杆上的输入,使该对象在屏幕上相应地进行动作。这类游戏的设计重点是游戏场景和音乐,一般不需要游戏者动脑筋,只需要他们有快速的动作和随机应变的能力。

一些简单的游戏,具有初步程序设计知识的人也可以设计出来,例如,“俄罗斯方块”这个游戏,我们可以利用程序设计语言来编写它。不过,不是所有的游戏都可以简单地设计完成的,解谜类游戏和博弈类游戏便涉及人工智能技术,没有人工智能方面的知识,就难以完成这两类游戏程序的设计。“计算机下棋”实际上也是一种游戏,而这种计算机博弈问题是一个经典的人工智能研究领域。最后,我们应该看到,计算机游戏可以增加乐趣、缓解人们的精神压力,自己动手来改进或设计游戏程序,还能增进计算机知识,提高程序设计技能。但是,如果因沉迷于玩计算机游戏而荒废学业,养成不良生活习惯,那就不好了。

知识点:计算机游戏、软件、人工智能技术

为什么要用鼠标器

长期以来,键盘是计算机使用的标准输入设备,但是人们普遍感到键盘很不直观。用键盘输入前,必须首先记住命令的内容,然后键入相应键才能让计算机执行这项命令,稍有差错,计算机就不听“指挥”了。如果能找到一种工具像人手一样在屏幕上自由移动,将会给计算机的使用带来极大的方便。鼠标器就这样应运而生了。它的外形是个椭圆形小盒,尾部拖着一条信号电缆,像一条尾巴,整个形状像一只小老鼠,故被命名为鼠标。早期的鼠标器结构上还有许多缺陷,如精度很低、反应不灵敏等等。直至1983年发明了机械光学式鼠标之后,精度和使用寿命都有了极大的提高。Windows开发成功并广泛流行后,鼠标已成为PC一类计算机的标准外围设备。

鼠标的基本功能是将手的移动转换为屏幕上光标的移动,将手指击键转换为点取。虽然鼠标不能像键盘那样方便地输入程序、数据,发出各种高度灵活的综合指令,但鼠标能完成许多由键盘操作难以完成的复杂控制,弥补键盘在某些方面的不足。目前,鼠标在计算机系统中是不可缺少的人机通信工具。

鼠标的发明使人机交流大为方便,被美国电子和电气工程师协会列为计算机诞生50年来最重大的事件之一。

知识点:鼠标、机械光学式鼠标、外围设备、光标

为什么会出现计算机病毒

计算机病毒和人体中的病毒不一样,它实际上是一些能破坏计算机工作的程序。一旦计算机运行了这些程序,轻则屏幕上出现不正常的图像或文字,重则停止工作,或丢失大量重要数据,造成不可估量的损失。

计算机病毒的发源地在美国。20世纪60年代,美国某公司的一群年轻科研人员,常常在工作之余,津津有味地玩一种他们自己创造的“游戏”:每人编一段小程序,输入到计算机里运行,相互展开攻击,设法毁掉别人的程序。这种程序,实际上就是计算机病毒的“雏形”。

计算机病毒在全球蔓延、传播得极快,超出了人们的预料,至今已发现上百万种,我国也不能幸免。我国从1984年4月发现首例计算机病毒后不久,它就迅速地、悄悄地传遍全国。

计算机病毒常有以下一些特点:

破坏性。它能修改正常程序,破坏正常程序的原有功能,甚至使计算机作出错误的判断,造成的损失往往出乎人们的意料。假如计算机网络因特网系统遭到病毒的袭击,很可能使其他计算机、工作站都染上病毒,造成巨大的经济损失。

传染性。有病毒的程序会把自己复制到正常的程序中,使它们也染上病毒而不能正常工作。如果你用了带有病毒的U盘,你的计算机就会受到病毒的侵害;如果一个没有病毒的U盘,在有病毒的计算机上使用后,该U盘也会染上病毒;如果一些计算机联成了网络,那么一台计算机上的病毒会通过网络传播给其他计算机。

潜伏性。它可以在几天、几周,甚至几个月、几年的时间里隐藏在程序里“隐而不发”。一旦有了“触发条件”,如:到了预定的某个时间、日期,特定的某个文件出现,它就会像“定时炸弹”一样“发难”,破坏计算机的程序系统。

知识点:计算机病毒、破坏性、传染性、潜伏性

为什么要用因特网

因特网,英文即Internet,又译作互联网,它是全球信息资源的总汇。

国际互联网技术的发展,是20世纪最伟大的科技成果之一。今天,互联网已深入到生活的各个方面,为人们的学习和工作带来极大的便利。

简单来说,互联网是一个庞大的计算机网络系统,它由两台或以上的计算机通过无线电波等物理手段联结成一个整体系统。联机后,各计算机之间可以进行信息传递、资源共享等功能。互联网是世界上规模最大、应用范围最广的计算机网络系统。

互联网有两个重要的特点。一是覆盖范围大。截止到2011年上半年,全世界使用互联网的人数超过20亿人,我国上网人数超过4.8亿。二是规范统一。因特网统一使用“TCP/IP”网络协议,为各种应用的开发提供统一的平台,因而已经有了许多标准的应用。

上因特网已经成为人们工作和生活中的必需,政府、单位、个人、家庭都在纷纷上网。上因特网的目的是利用因特网来获取相关信息。那么,大家为什么要用因特网呢?

因特网上有丰富的信息资源,各种信息应有尽有,还有功能强大的检索和获取信息的工具,如浏览器、搜索引擎等。如果你愿意,你可以立刻从网上找到你要的相关资讯。

因特网提供了多种多样的人与人之间的交流工具。你可以通过因特网向你的朋友发送电子邮件,可以通过因特网给国外朋友打长途电话,你还可以与许多朋友一起在因特网的聊天室聊天,也可以在因特网的评论、留言区、博客、微博里讨论问题,或者在网上一起玩游戏。

企业可以通过因特网了解市场需求,及时开发适销的产品,为用户提供更好的服务,还可以在网上做广告,开展网上营销。

企业可以利用因特网来建造自己的网络,为良好运作提供了捷径和便利。

可以说,因特网改变了我们的世界,改变了我们的生活。它以快捷、高效、方便、大信息量等优势改善了人与人、人与世界之间的联系,增强了人际间的交流和沟通。同时,因特网使交流的空间障碍减少了,实现了远程教育、远程医疗等现代化技术手段。今后的国际关系的发展以及世界各国经济和社会的发展,也必然受到因特网发展的巨大影响。

知识点:因特网、网络协议、信息、交流工具

为什么雨天电话容易串音

一到夏天或梅雨季节,电话串音现象特别多,有时电话声音还变小,杂音加大。碰到这种情况,有人认为是电话机坏了。其实,问题出在电话线路上。

电话线是有线电话的动脉,话音信号是沿着电话线传送到对方的。信号在传输过程中,要经过许多岔道和接头,线路越长,岔道接头越多。如果这些岔道处的接头没有进行很好的封接和绝缘处理,电流就会泄漏出去,这种现象就叫“漏电现象”。

在晴朗的天气或冬季,空气很干燥,干燥的电缆外皮对电流的阻力很大,电流会乖乖地沿着电缆传给对方。但是,在夏季或梅雨季节,雨水较多,周围空气潮湿,电缆内的棉纱、接口处的绝缘胶带受潮发霉,使得绝缘性能降低,严重时,绝缘胶带不但不能隔绝导线间的电流,反而会发生漏电现象,在各导线之间搭起了“导电桥”。用户通话时,有一部分电流就会通过“导电桥”窜入其他线路,造成串音。有些地方的地下电缆井盖封得不严,雨水会顺着井口流入电缆管道,地面的积水也会渗漏到电缆井里。电缆中的铁线或铜线受潮生锈后,会挤破绝缘外皮,水汽便乘隙而入,导致通话中的串音现象;严重时电缆浸泡在雨水里,会使电缆短路,导致通话中产生串音现象。

电话电缆并不都埋在地下,有些架设在露天,电话线上难免会有一些鸟巢,还可能缠绕上风筝。在雨季、潮湿的日子里,这些东西被雨水淋湿了,就会成为导体,使话音电流中途泄漏掉,导致电话声音变小,甚至话音电流接到了另一条电话通路上,造成严重的串音现象。

所以,雨季要加强电缆、电话线的维护,采取防潮措施,及时排除电缆井里的积水,用红外烘烤的办法排除潮气,使接头离开地面,以防串音、漏电现象产生。

知识点:串音、漏电、电话线