Что такое "компьютер" в общем случае?

[QWERTYASDF]

Хочется объяснить другому человеку словами без математических выкладок, но и без погружения в примитивизм, а заодно и уточнить для себя (хорошо учиться, объясняя другому). Насколько знаю, "компьютерная наука" как таковая существует, а вот сам термин "компьютер" вроде как ненаучный и в общем смысле отражает что угодно, что может как-то облегчить какие-либо математические операции. Однако в этой самой компьютерной науке, зародившейся где-то к середине прошлого века, есть термины "конечный автомат" и "машина Тьюринга", и термин "компьютер" связан именно с этим. Верно?

Вот в книжках для детей и для "чайников" авторы дают определение типа "это устройство, которое много чего может делать с данными/информацией по заданной программе". Правильно ли будет назвать это устройство реализацией "Машины Тьюринга" или просто "Машиной Тьюринга", помня о идеальности последнего?

Если я все-таки эти моменты понимаю правильно, то устройство, с помощью которого сейчас пишу этот текст, можно назвать "Машиной Тьюринга". Но и крохотный микроконтроллер ввиде смд-имс, предназначенной для впайки на плату, или мк внутри смарт-карточки тоже можно корректно назвать "Машиной Тьюринга" помня конечно о его зависимости от схемы обвязки? В обоих случаях имеется некая достаточная полнота видов действий с информацией в программе, верно? Являются ли все современные микроконтроллеры МТ? Есть ли какая-то заметная неоднозначность в применении этого термина к конкретному усройству т.е. когда вопрос о том, называть так или нет конкретный мк или что-то еще, являлся бы спорным в кругах представителей компьютерной науки? Имеется ли, к примеру, МТ внутри (в микросхеме) карманного микрокалькулятора?

[ormorph]

Если я все-таки эти моменты понимаю правильно, то устройство, с помощью которого сейчас пишу этот текст, можно назвать "Машиной Тьюринга". Но и крохотный микроконтроллер ввиде смд-имс, предназначенной для впайки на плату, или мк внутри смарт-карточки тоже можно корректно назвать "Машиной Тьюринга" помня конечно о его зависимости от схемы обвязки? В обоих случаях имеется некая достаточная полнота видов действий с информацией в программе, верно?

Вы можете называть как угодно, только от этого компьютер не станет машиной Тьюринга.
Машина Тьюринга тесно связана со словом алгоритм, но интерпретаций у это слова тоже несколько. Так что если хотите кого то запутать, то в полне можете приплести машину Тьюринга.
В двух словах проще объяснить для чего предназначен компьютер.

[QWERTYASDF]

Вы можете называть как угодно, только от этого компьютер не станет машиной Тьюринга.

Разве то, что сейчас принято называть "компьютером" не есть в общем виде реализация "машины Тьюринга"?

[ormorph]

Разве то, что сейчас принято называть "компьютером" не есть в общем виде реализация "машины Тьюринга"?

Интересно в каком месте?
Если все что может ваш ПК, это перемещать головку на ячейки и в зависимости от значения ячейки перемещать ее на другую ячейку, и выборки делает строго по битам, то да.
Зы: Про состояния ещё только забыл упомянуть.

[QWERTYASDF]

Как в каком - например, по части работы с памятью.

Ну так зависит от того, как посмотреть на компьютер. Можно посмотреть лишь на уровень цифровой электроники, и сказать, что все что он делает, это сравнивает напряжения, открывает вентили и т.п. Насколько я понимаю, в конечном счете это и работает эквивалентно "Машине Тьюринга" не учитывая конечность памяти в реальном механизме. Может я понимаю не правильно, поэтому и прошу мне обоснованно объяснить в каком месте это не так.

[ormorph]

В компьютере как правило минимальная выборка это не бит а байт. Чтобы изменить отдельный бит в памяти, нужно перезаписать байт. Ну и байт передается не последовательно по битам, а каждый бит одновременно.
Машиной Тьюринга можно задать логику работы любого алгоритма, но это не значит что способ обработки эквивалентен тому, который применяется на практике.

[Hephaestus]

Хочется объяснить другому человеку словами без математических выкладок, но и без погружения в примитивизм

Насколько я могу догадаться, этот другой человек ставит вопрос типа: А как же эта штука работает?
Ну или что-то в этом роде.
В двух словах это не объяснить, да.

Я бы посоветовал для начала перевести слово "компьютер" на русский язык буквально - "вычислитель".
Отсюда следует, что он производит вычисления, то есть работает с числами, с цифрами.
И может обрабатывать данные, представленные в цифровой форме.
А поскольку в цифровой форме можно представить самые различные данные, получаем, в некотором роде, универсальную машину для обработки данных.
При этом конкретная реализация не имеет значения: сервер, десктоп, планшет или встроенный компьютер стиральной машины с этой точки зрения работают одинаково.
Дальше (при наличии интереса) уже можно привести примеры, как та или иная информация переводится в цифровую форму (например, звук или температура), но это уже потребует более глубокого рассмотрения.

Что касается машины Тьюринга, то это идеальная (гипотетическая) машина.
А компьютер - это вполне реальная машина.

И как уже отметили, машина Тьюринга тесно связана с понятием "алгоритм". Собственно, для выполнения алгоритма нужен "исполнитель". Машина Тьюринга - это и есть универсальный (идеальный) исполнитель.
Компьютер можно считать реализацией "исполнителя", но разница между машиной Тьюринга и компьютером примерно такая же, как между схемой эл. цепи и реальной эл. цепью.

[ormorph]

Машина Тьюринга - это и есть универсальный (идеальный) исполнитель.
Компьютер можно считать реализацией "исполнителя", но разница между машиной Тьюринга и компьютером примерно такая же, как между схемой эл. цепи и реальной эл. цепью.

Эх, если бы все было так просто, то процессоры разрабатывали школьники. Машина тьюринга, это просто способ задания алгоритма, не более. А вот реализация математических функций и т.п., это уже совсем другое. Хотя конечно на ней можно расписать логику вычислений, но с реальной реализацией в компьютере, как правило будет мало общего. Но конечно зная как это реализовать на машине тьюринга, будет легче реализовать это на реальном устройстве.

[QWERTYASDF]

Ну ясно, значит буду опираться именно на описание МТ. Мне кажется, что так будет понятнее.

[Hephaestus]

Эх, если бы все было так просто

В том-то и дело, что непросто.
Я как раз говорил о разнице между идеальной схемой и её реализацией.

Ну ясно, значит буду опираться именно на описание МТ. Мне кажется, что так будет понятнее.

Угу.
Я представляю себе этот разговор.
- Что такое компьютер?
- Да это машина Тьюринга.
- А-а-а... Всего-то? Ну так бы и сказали, теперь всё понятно. Я-то думал...

Так примерно, да? Конечно, про машину Тьюринга знает прям вот практически каждый, ага.
Если это любопыствующий обыватель, а не профильный технарь (что скорее всего), то лучше начать с общего описания и бытовых примеров.
Вроде того, как я показал выше. Это будет ответ на вопрос "Что?".
Дальше уже можно углубляться и коснуться алгоритмов, машины Тьюринга, двоичного представления данных и пр. Но это уже больше отвечает на вопрос "Как?".

А если это профильный технарь, то странно, что ему вообще нужно что-то объяснять.

[QWERTYASDF]

Я представляю себе этот разговор.
- Что такое компьютер?
- Да это машина Тьюринга.
- А-а-а... Всего-то? Ну так бы и сказали, теперь всё понятно. Я-то думал...

Интересное представление, но нет, думаю, что разговор будет более развернутый : )

[devilr]

Отсюда следует, что он производит вычисления, то есть работает с числами, с цифрами.

Железный Феликс тоже это умеет. Является ли он компьютером?

[ormorph]

Железный Феликс тоже это умеет. Является ли он компьютером?

Хм, если он тоже может выполнять функционал пк, то да
А так машина Тьюринга, всего лишь один из способов задания алгоритма, и свет на ней клином не сошёлся. Не говоря уж о том, что в современной литературе по микропроцессорной технике(тех литературе), как правило не упоминается о машине Тьюринга, как одном из способов разработки, больше упоминается её историческое значение. А то если приводить аналогии с регистром IP в x86, то получается до машины Тьюринга ни какой последовательности действий не существовало и все началось с нее.

[Hephaestus]

Железный Феликс тоже это умеет. Является ли он компьютером?

Об этом лучше спросить у него самого.

[devilr]

Об этом лучше спросить у него самого.

Так он же железный. Говорить не умеет. Разве что на ногу может упасть по неосторожности.

Добавлено (14:28):

Хм, если он тоже может выполнять функционал пк, то да

Нет. Но он же "вычислитель". И на нём целые отделы бухгалтеров десятками лет считали.

[Kopilov]

На тему Феликсов, недавно появилась статья про любопытный аналог из следующего поколения: Вычислитель Клавишный, вторая модель (ВК-2, потомок ВК-1).

[QWERTYASDF]

Вот именно, что далекому от матчасти человеку совершенно не ясно, что это за "вычислитель". Вот пальцы на руках и ногах тоже - вычислитель. Как и просто набор камушков или узелков на веревке. Что и как, в какой там "цифровой форме" компьютер вычисляет - тоже совершенно не ясно. Поэтому затертые фразы типа "универсальный обработчик данных в цифровой форме" или "универсальный вычислитель" - для многих просто набор слов. Чтобы в сознании появился материал, из которого подобными определениями слепилась бы внятная картинка, нужно человеку проходить ускоренный ликбез школьной программы по математике, физике и химии. По-нормальному так и нужно делать, когда есть время, желание и возможность обучаться. Но когда этого нет, но надо быстро объяснить суть функционирования этого компуктера, то как-раз каретки и ленты со знаками очень подходят потому, что все это легко может сразу представить и хорошо запомнить любой. Если же мы начинаем с того, что например рисуем блок-схему с прямоугольничками "процессор", "оперативная память", "долгосрочная память", то это воспринимается и запоминается хуже, как более абстрактная информация. Пусть внутри корпуса настольного ПК никакой ленты с инструкциями из отдельных блоков с символами нету, но вначале это не важно. Клинически-"гуманитарному" человеку легче воспримать это так, как-будто там внутри есть некая ленточная бобина с инструкциями. Цель то стоит, чтоб человек осознал принцип и логику работы с устройством. Нужно, чтоб компьютер начал делать что-то новое - значит должна быть инструкция на этой "ленте". Если ее там нет, то значит нужно добавить. А там уже есть конспектик с конкретными действиями, как добавлять. Опять же, чем больше таких инструкций - тем больше этих символов на ленте - тем меньше свободного места на ленте при предельной ее длине. А понятия "программа", "бит", "байт", "данные в цифровой форме" - это слишком абстрактно и поэтому сложно вначале. Собственно, если все современные устройства, которые принято называть "компьютером" работают по соответствующей общей логике, то почему бы и не назвать имя гипотетической машины, соответствующей этой логике.

[ormorph]

А понятия "программа", "бит", "байт", "данные в цифровой форме" - это слишком абстрактно и поэтому сложно вначале. Собственно, если все современные устройства, которые принято называть "компьютером" работают по соответствующей общей логике, то почему бы и не назвать имя гипотетической машины, соответствующей этой логике.

У меня складывается очучение что вы сломали себе мозг машиной Тьюринга, а теперь хотите чтобы все такими стали

[QWERTYASDF]

У меня складывается очучение что вы сломали себе мозг машиной Тьюринга, а теперь хотите чтобы все такими стали

А у меня сложилось впечатление, что со мной в этом плане все в порядке, а вот Вы из-за своих жизненных обстоятельств ну очень хотите самоутвердиться в этом беспонтовом троллинге.

[ormorph]

А у меня сложилось впечатление, что со мной в этом плане все в порядке, а вот Вы из-за своих жизненных обстоятельств ну очень хотите самоутвердиться в этом беспонтовом троллинге.

Хм, это может как то помочь в самоутверждении?

[QWERTYASDF]

Не вижу других причин долго участвовать в теме, форма мыслей автора которой так не нравится, и вываливать свою бесценную критику вместо осмысления и креатива, или по-крайней мере вместо игнорирования этой темы или сообщений ее автора. Не нравится - идите, как говориться, определенным образом, в дискуссию более прошаренных людей, и там рассказывайте про то, где они могут приплести и что у них сломано. На этом все, а то мне еще и влетит от модератора за перепалку.

[ormorph]

Просто я за то, чтобы называть вещи своими именами, а не придумывать то чего нет, тем более стараться научить этому кого то другого.
Может то что я написал прозвучало грубо, но мне такая интерпретация точно бы мозг сломала. Если бы я потом попытался вникнуть более глубоко в устройство компьютера, это меня бы только замедляло бы и мне пришлось бы просто рушить эти представления.

[Hephaestus]

Вот именно, что далекому от матчасти человеку совершенно не ясно, что это за "вычислитель".

Почему же не ясно? Что такое вычисления - это в общем случае ясно? Надеюсь, что да.
Дальше говорим о "машине для вычислений".
Как ни крути, а компьютер - это именно "машина для вычислений". Как их раньше называли? ЭВМ.
Можно вспомнить исторические сведения (абак, арифмометр и пр.). Расскажите о первых поколениях компьютеров (которые занимали целые помещения).
Расскажите о принципе фон Неймана.
Вообще, без истории вопроса нет теории вопроса (с).
Компьютер - это современное звено этой исторической цепочки.

Вот пальцы на руках и ногах тоже - вычислитель. Как и просто набор камушков или узелков на веревке.

Не совсем. Компьютер - машина. Может работать автономно (без постоянного участия человека).
Ни камушки, ни узелки такой возможностью не обладают.

Что и как, в какой там "цифровой форме" компьютер вычисляет - тоже совершенно не ясно.

Так вот Вы и объясните. Приведите пример, как можно данные представить в цифровой форме.
Вы всерьез полагаете, что про машину Тьюринга объяснять легче?

Поэтому затертые фразы типа "универсальный обработчик данных в цифровой форме" или "универсальный вычислитель" - для многих просто набор слов.

То ли дело машина Тьюринга, правда?
Только вот к реальному системному блоку, стоящему рядом, вообще отношения не имеет.

Чтобы в сознании появился материал, из которого подобными определениями слепилась бы внятная картинка, нужно человеку проходить ускоренный ликбез школьной программы по математике, физике и химии.

Что значит "проходить ускоренный ликбез школьной программы"?
Человек совсем неграмотный что ли? А зачем ему знания о компьютерах тогда?
Может, лучше действительно базу подтянуть для начала?
А если человеком движет простое любопытство и глубоко вникать он не собирается, то машина Тьюринга ему нужна меньше всего, уверяю Вас.

[ormorph]

Что значит "проходить ускоренный ликбез школьной программы"?

Судя по всему необходимо пройти курс альтернативной математики

[semiconductor]

Я еще помню то время, когда "компьютером" могли назвать кинескопный монитор

[Hephaestus]

Я еще помню то время, когда "компьютером" могли назвать кинескопный монитор

Да это и сейчас происходит. Монитор - "компьютер". Системный блок - "процессор".
Грамотность - она ж с потолка не падает.

[gabix]

Так ведь сейчас иной монитор со всякими там дополнительными функциями — вполне сам себе компьютер. В отличие от старых, тёплых ЭЛТ.

А ещё, помнится, мелькнуло сообщение, что на каком-то паяльнике тетрис запустили. Ну компьютер же ж!

[QWERTYASDF]

Hephaestus
Там в основном люди "сугубо гуманитарного склада ума" за 60. Для рабочих целей требуется не только овладеть рутинными навыками среднего пк-юзера, а еще желательно разобраться в таких вещах, например, что современный роутер или телефон тоже можно рассматривать и использовать как компьютер. Курсы от конторы уже пытались проходить, запутались, не выдержали. Моя задача - попытаться подготовить психологически и технически к прохождению тех курсов и зачету.
Насчет грамотности - вопрос сложный, смотря что именно подразумевать. Если хоть что-то от школьных технических дисциплин - может, знание таблицы умножения и умение складывать и умножать натуральные числа в столбик. Врятли что-то еще.

Я все-таки не понимаю, почему "машина Тьюринга" не имеет отношения к настольному пк, если это есть общая, имеющая под собой математические обоснования, модель любого компьютера. Другой вопрос в том, что именно называть "компьютером" сегодня - любой "вычислитель" или все-таки устройство, обладающее известной универсальностью в плане выполнения алгоритмов, Первое слишком туманно и переносит в рассуждения о том, что можно а что нельзя назвать "машиной", где происходит автоматизация вычислений, а где ее недостаточно, и т.п. Второе дает конкретику.
Естественно, что я не собираюсь грузить всеми этими рассуждениями своих, так сказать,клиентов. Я собираюсь использовать интуитивно понятную модель, на которую всегда можно сослаться, указать пальцем, а по мере необходимости расширять терминами и понятиями, имеющими отношение уже к устройству реального компьютера, с которым предстоит иметь дело. Не понимаю, что Вам так не нравится здесь МТ. Без разницы на какой аналогии объяснять, главное чтоб человек понял. У меня в детстве была книжка из серии типа "хочу знать обо всем", так там был изображен антропоморфный робот, перекладывающий карточки с текстами и числами. Ну а иллюстрация МТ чем хуже?

Вы очень хорошо разбираетесь в предмете, но пробовали ли обучать людей, подобных моему описанию? Я - да. Поэтому еще раз повторюсь - крайне необходимо понимать, что у человека просто нету тех знаний, на которые можно было бы опираться при объяснении того, что есть цифровая форма данных и т.п. А также то, что время заряда энтузиазмом продолжается до нескольких дней, нет времени на длительный разгон. Надо сразу начинать с функции имеющихся представлений, работать с тем, что есть. Тут как с детьми. Не заинтересовать, не дать понятной и хорошо представляемой картинки - никого на завтра уже не хватит.

[ormorph]

Не путайте машину Тьюринга и компьютер.
Машина Тьюринга может помочь разобраться в работе с алгоритмами, но не с внутренним устройством компьютера.
Не зря же в ВУ машина Тьюринга изучается в рамках предмета - алгоритмизация. А в рамках предмета - архитектура компьютера, изучается Ассемблер, и устройства логики.
Машина Тьюринга не единственный способ задания алгоритма, не стоит ее брать как основу работы современного компьютера. Хотя мне не верится что я вас смогу переубедить в этом.

[Hephaestus]

Там в основном люди "сугубо гуманитарного склада ума" за 60. Для рабочих целей требуется не только овладеть рутинными навыками среднего пк-юзера, а еще желательно разобраться в таких вещах, например, что современный роутер или телефон тоже можно рассматривать и использовать как компьютер. Курсы от конторы уже пытались проходить, запутались, не выдержали. Моя задача - попытаться подготовить психологически и технически к прохождению тех курсов и зачету.

Отлично. Для этой категории людей вполне достаточно, чтобы отличали компьютер от монитора
и умели выполнять конкретные операции в конкретных программах.

Если хоть что-то от школьных технических дисциплин - может, знание таблицы умножения и умение складывать и умножать натуральные числа в столбик.

Большего и не требуется.

Я все-таки не понимаю, почему "машина Тьюринга" не имеет отношения к настольному пк, если это есть общая, имеющая под собой математические обоснования, модель любого компьютера.

Именно потому, что это модель. Это всё равно, что объяснять устройство Боинга, держа в руках бумажный самолетик.

Естественно, что я не собираюсь грузить всеми этими рассуждениями своих, так сказать,клиентов. Я собираюсь использовать интуитивно понятную модель, на которую всегда можно сослаться, указать пальцем, а по мере необходимости расширять терминами и понятиями, имеющими отношение уже к устройству реального компьютера, с которым предстоит иметь дело. Не понимаю, что Вам так не нравится здесь МТ. Без разницы на какой аналогии объяснять, главное чтоб человек понял. У меня в детстве была книжка из серии типа "хочу знать обо всем", так там был изображен антропоморфный робот, перекладывающий карточки с текстами и числами. Ну а иллюстрация МТ чем хуже?

Да она ничем не хуже, просто Вам нужно решить одну задачу, а Вы вместо этого пытаетесь решить две.
Вы сначала долго будете разъяснять людям, что такое "машина Тюьринга" (это совсем не интуитивная шутка, если что), а потом ещё дольше придется объяснять, как же эта машина связана с реальными компьютерами
вообще (здесь она связана довольно слабо) и каким-нибудь MS Word в частности (а здесь совсем не связана).
Не надо аналогий. Надо конкретику. Аналогии займут время и отвлекут внимание.

Поэтому еще раз повторюсь - крайне необходимо понимать, что у человека просто нету тех знаний, на которые можно было бы опираться при объяснении того, что есть цифровая форма данных и т.п.

Так вот Вы и дайте ему эти знания (в минимальном объеме).
Про машину Тьюринга-то у него тоже знаний нету. Однако Вас это не смущает.
Если речь идет об элементарной компьютерной грамотности, то достаточно основных понятий, правильной терминологии и освоения базовых операций.
Устройство компьютера, цифровые данные и т.п - это в самых общих чертах, буквально несколько фраз.

А также то, что время заряда энтузиазмом продолжается до нескольких дней, нет времени на длительный разгон. Надо сразу начинать с функции имеющихся представлений, работать с тем, что есть.

Тем более не стоит тратить время на машину Тьюринга. Весь энтузиазм иссякнет.
Как уже говорилось, машина Тьюринга тесно связана с алгоритмизацией.
А компьютер не выполняет алгоритм в чистом виде. Он выполняет программу.
Разница между алгоримом и программой довольно существенная.
Алгоритм - пошаговое изложение решения задачи в общем виде. Программа - реализация этих шагов на конкретном ЯП. Вот эта самая "цифровая форма данных" здесь и вылезает (в программе много чего представлено в виде числовых переменных), а кроме этого ещё и куча всякой сопутствующей всячины (работа с памятью, файлами, реализация диалога с пользователем и т.п.)

Здесь, кстати, неплохо бы выяснить, что именно не задалось с курсами. Почему не выдержали.

Вы очень хорошо разбираетесь в предмете, но пробовали ли обучать людей, подобных моему описанию?

У меня была когда-то идея написать учебное пособие для сотрудников. Чтобы не путали жесткий диск с системным блоком. Так что ситуация в целом мне знакома.

Если хотите, напишите в личку, как примерно Вы планируете излагать материал.
Я попробую взглянуть на него с точки зрения ученика.