Computer Psychologie: informatieverwerking begrijpen

“Iemand die gedetailleerde kennis heeft over een ruimtevaartuig is een raketgeleerde; de bestuurder is echter een astronaut.”
                                                                                                                - Sam Rain

Wanneer mensen zich willen verdiepen in de Informatie Technologie is de eerste berg die beklommen moet worden ondergesneeuwd met vakjargon. Elke term verbergt op zichzelf een rotsblok van techniek, waar de nodige studie aan gewijd dient te worden. Degenen die echter alleen willen begrijpen wat er in grote lijnen onder de motorkap afspeelt komen dan van een koude kermis thuis; de meeste boeken beginnen met de geschiedenis van de rekenmachine en vereisen de kennis van een raketgeleerde voor het aandraaien van ‘onzichtbare’ moertjes. De ‘computer psychologie’ reeks is daarom ook geschreven voor mensen die liever naar bergen kijken dan een geologisch onderzoek starten.

Het is vrij bekend dat de ‘processor’ het hart is van iedere computer, een ‘harde’ schijf de bestemming is voor opslag en de muis en het toetsenbord bijdragen aan de invoer. De ‘processor’ is een microchip, geproduceerd met het doel om berekeningen uit te voeren; dat is dan ook alles wat de processor kan: optellen. Een computer ziet daarom alles als een berekening, en is dus niet geschikt om filosofische vraagstukken op te lossen. Echter doet het deze berekeningen razendsnel (binnen een miljardste van een seconde), waardoor het ‘rekenwonder’ in staat is om bovenmenselijke taken uit te voeren. Ondanks deze grote pluspunten, blijft het een ‘dom’ apparaat; zonder vooraf gedefinieerde ‘instructies’ gebeurd er namelijk niets. Een instructie is een complexe formule; echter het principe voor deze formules zijn hetzelfde als voor alle formules; verander de factor, dan veranderd de uitkomst.

Deze ‘instructies’ worden door knappe koppen bedacht bij het ontwerp van de processor. Alle chips krijgen een bepaalde hoeveelheid instructies toegekend, afhankelijk van de lotsbestemming. Zo vereist een chip bestemd voor een smartphone veel minder instructies dan een chip verantwoordelijk voor de grafische weergave van een spelcomputer of een laptop.

Het doel van de ‘instructie-set’ is het berekenen van ingegeven waarden (factoren) zodat een uitkomst gevonden kan worden. Deze waarden worden opgeslagen in speciaal werkgeheugen, genaamd ‘registers’ welke in de chip verwerkt zijn. Registers bevatten de invoer- en uitvoerwaarden voor de berekening die op dat moment moet worden uitgevoerd; op het moment dat namelijk een berekening is uitgevoerd, is de processor dat al meteen vergeten.

Net zoals ons hart bloed pompt door ons lichaam, heeft een processor een ‘klok’ nodig. Bij iedere klokslag wordt er een signaal afgevuurd naar de processor om een berekening te maken. Tussen deze signalen in moet de processor de berekening afgerond hebben ongeacht de complexiteit; deze periode wordt de cyclus genoemd. Het aantal cycli per seconde bepaalt de snelheid: 3 Gigahertz staat dus voor 3 miljard verwerkingen per seconde die de processor maximaal kan berekenen.

Vaak wordt uitgelegd dat computers denken in nullen en enen, dit is deels waar. Op een chip zitten vernuftige apparaatjes, genaamd transistoren. Een transistor kent twee uitgangen, afhankelijk van de elektrische spanning die er doorheen loopt. Een transistor kan daardoor een waarde vormen. Omdat deze waarden alleen kunnen bestaan uit een getallen systeem van maar 2 mogelijkheden (uitgang 1 of 2), worden deze symbolisch gezien als 0 of 1; de bit. Een enkele bit is onpraktisch; daarom wordt een reeks bits gebruikt om nuttig gebruik te maken van de processor. Een 64-bit processor kan in een cyclus een waarde verwerken van deze grootte; hoe groter het aantal bits de processor, hoe nauwkeuriger de berekening gemaakt kan worden.

De verwerking van informatie gebeurd in processoren; een computer bevat vele chips, echter is er altijd één groep die boven de rest uitsteekt: de centrale verwerkingseenheid, welke de rest aanstuurt.

Meer lezen hierover? Klik hier voor de inhoudsopgave voor alle artikelen!

©SamRain
Informatieverwerking