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※ 本文為 MindOcean 轉寄自 ptt.cc 更新時間: 2019-06-08 20:25:23
看板 Gossiping
作者 jserv (松鼠)
標題 Re: [問卦] 真的有人懂整臺電腦的原理嗎?
時間 Sat Jun  8 15:15:56 2019


※ 引述《melogod (瓜瓜)》之銘言:
: 真的有人懂整台電腦的每個零件為什麼能夠運作嗎
: 雖然小弟也讀過三電一工   但讀得超級爛所以當我沒讀過也行
: 以前學mos什麼三極管區飽和區   感覺好像有那麼一回事
: 但回過頭來想   還是不懂
: 為什麼一堆各種不同的金屬或半導體什麼鬼的放在一起  插上電
: 竟然可以做出那麼多事情   可以加減乘除打遊戲

「理解原理」和「能夠親手打造每個環節」其實是兩件事,前者應該是「每個」接受
過相關訓練的人都該具備的素養。若將問題變更為:

  「空難事故後,在追究具體的責任之際,客機設計和製造的公司表達『現代客機相當
    複雜,本公司沒有人能掌握全部軟硬體機構通訊等等運作的狀況』的立場」

你想罹難者家屬乃至到社會各界會出現什麼聲浪?

1970 年代推出的首款廣體民航客機波音 747 軟體由大約 40 萬行程式碼構成,2011 年
引進的波音 787 的軟體規模則是波音 747 的 16 倍,約 650 萬行程式碼。換言之,你
我的性命緊繫於一系列極為複雜的軟體系統之中,後者之所以複雜,是反映了更多工程
考量和責任歸屬議題。 [2]


Shimon Schocken [1] 曾是紐約大學的資訊科學教授,當他回到以色列擔任教職後,
發現不少學生有著原發問者相似的困惑:半導體、數學、程式語言、編譯器、作業系統
和應用程式等等在電腦中,貌似五花八門的領域,該如何掌握個別原理呢?

已故的諾貝爾物理獎得主 Richard Feynman 教授說過一句經典的話:
> "What I Cannot Create, I Do Not Understand"

為了讓學子理解電腦軟硬體的運作原理,Shimon Schocken 教授也秉持 Feynman 教授
的信念,從 NAND 邏輯閘開始,一路打造整台電腦出來 (!),並且還提供對應的線上
課程:

  * https://www.coursera.org/learn/build-a-computer
  * https://www.nand2tetris.org/ (從 NAND 邏輯閘開始組合,一路打造能運作俄羅斯
                                  方塊遊戲的整台電腦,中間包含自己設計的程式
                                  語言、編譯器,還有虛擬機器)

參加課程前,可先觀賞十餘分鐘的 TED 演說,得知 Shimon Schocken 教授的宏願及
實事求是的態度: (有繁體中文字幕,請在 YouTube 操作介面勾選)
  * https://www.nand2tetris.org/talks

一門課程絕對能讓學生「理解原理」,從而搭配其他相關工程訓練,逐步掌握個別環節。
台灣許多大學課程都是 18 週,為何效果可能不如 10 週以內的同名課程呢?我想對學生
的期待可能是主因。


胡適先生的名句:「發表是最好的記憶」,搭配「費曼學習法」來落實,步驟如下:
1. 找一個想要理解的主題,學習過後,記下該主題的核心觀念和對應描述;
2. 設想一個場景,向其他人傳授這個主題概念;
3. 如果無法順利解說,表示還有不清楚的地方,這時再回去查找資料,重新學習;
4. 最後,以自己的語句解釋這個主題。表現這個主題概念已經大腦中產生更多的連結;

若只用眼睛去看,終究是別人的。唯有親身經歷,才能深刻體會。

Daniel Stefanovic 整理了一份貫串 Feynman 教授想法的 "build-your-own-x":
  * https://github.com/danistefanovic/build-your-own-x
GitHub - danistefanovic/build-your-own-x: 🤓 Build your own (insert technology here)
[圖]
🤓 Build your own (insert technology here). Contribute to danistefanovic/build-your-own-x development by creating an account on GitHub. ...

 

這裡可見從無到有打造 3D renderer, 區塊鏈, 作業系統, 程式語言, 文字編輯器等等
資訊系統,都是我們數位化生活的一部分,但真的只有親身經歷,才會真的掌握。

當然,我們也用上述方式來學習 C 語言程式設計,歡迎參加線上講座:
  * 你所不知道的 C 語言

[1] https://www.shimonschocken.com
[2] 軟體缺失釀造的危害,可說從家破人亡到動搖國本都有,絲毫不誇張。參見共筆:
    https://hackmd.io/@sysprog/B1eo44C1-
軟體缺失導致的危害 - HackMD
[圖]
# 軟體缺失導致的危害 資料整理: [jserv]( :::info 這世界最有可能毀滅的方式 —— 大多數專家都同 ...

 

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※ 文章代碼(AID): #1S-s2paS (Gossiping)
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jserv: 是否該知道從牧場到精煉到物流過程的知識呢?
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