計(jì)算機(jī)是能進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算和邏輯運(yùn)算的機(jī)器，給我們的工作帶來了很多的便利。那么，計(jì)算機(jī)可以用機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)運(yùn)算嗎？

簡要答案

計(jì)算機(jī)的各要素并不是一定需要用電子技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，所以說機(jī)械制造的計(jì)算機(jī)是可能的。在劉慈欣的科幻小說《三體》中，秦始皇使用3000萬士兵構(gòu)成了一個巨大的計(jì)算機(jī)用來推算恒星的軌跡，理論上是可能的。

詳細(xì)內(nèi)容

狹義的計(jì)算機(jī)是一種可編程的機(jī)器，它能夠自動地進(jìn)行一系列的算術(shù)運(yùn)算(加、減、乘、除等)、邏輯運(yùn)算（與、或、非等）以及其他操作（移位、數(shù)據(jù)傳輸?shù)龋?。這些基本的運(yùn)算是十分簡單的，尤其是在計(jì)算機(jī)普遍使用二進(jìn)制的情況下。比如說加法的規(guī)則只有4條：0?+?1?=?0、1?+?0?=?1、1?+?1=?0?、0?+?0?=?0。舉個例子，要計(jì)算4?+?6，二進(jìn)制表示就是0100?+?0110：從低位算起，第一位0?+?0?=?0， 第二位?0?+?1?=?1，?第三位?1?+?1?=?0?（向第四位進(jìn)位），第四位?0?+?0?+?1?（第三位的進(jìn)位）?=?1。我們可以看到，計(jì)算的結(jié)果是1010，也就相當(dāng)于十進(jìn)制里的10。

除了算術(shù)運(yùn)算，計(jì)算機(jī)也能進(jìn)行邏輯運(yùn)算。與算術(shù)運(yùn)算略有不同的是：因?yàn)檫壿嬛兄挥小罢妗焙汀凹佟?，所以用二進(jìn)制表示邏輯更加自然，“1”代表“真”，0代表“假”。邏輯“與”的規(guī)則是（符號 “&” 代表 “與”操作）：1 & 1 = 1， 1 & 0 = 0， 0 & 1 = 0， 0 & 0 = 1。

我們所說的程序，簡單說來，就是指示計(jì)算機(jī)進(jìn)行上述運(yùn)算的一系列指令的集合。能夠進(jìn)行以上計(jì)算的部件叫作運(yùn)算器。除了運(yùn)算器，計(jì)算機(jī)還要有控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。輸入設(shè)備用來把程序和數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)中；輸出設(shè)備把計(jì)算的結(jié)果顯示出來；存儲器存儲了我們的數(shù)據(jù)和程序；控制器用來指揮和協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)各個部件工作：取出指令，分析指令的含義，取到指令需要的數(shù)據(jù)，并驅(qū)動指令的執(zhí)行。

了解計(jì)算機(jī)的基本組成和工作原理后，我們可以看到，計(jì)算機(jī)的各要素并不是一定需要用電子技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，所以說機(jī)械制造的計(jì)算機(jī)是可能的。在劉慈欣的科幻小說《三體》中，秦始皇使用3000萬士兵構(gòu)成了一個巨大的計(jì)算機(jī)用來推算恒星的軌跡，理論上是可能的。