Cara komputer berfungsi adalah serupa dengan cara manusia membaca dan belajar, dengan program dipindahkan dari cakera keras ke memori dan diproses oleh CPU. Persamaan ini membolehkan kita menemui cara untuk meningkatkan prestasi komputer, yang kemudiannya boleh digunakan untuk menyelesaikan masalah dalam masyarakat manusia.
Apabila tiba musim peperiksaan, terdapat banyak subjek untuk dipelajari dan banyak sumber untuk dirujuk. Sebelum kami mula belajar, kami mengambil timbunan perkara yang akan kami pelajari hari ini daripada banyak bahan di rak buku kami dan menyusunnya di atas meja kami. Kemudian kita mula membaca, baris demi baris, bermula dengan subjek yang paling mendesak. Saya membuka beberapa buku pada masa yang sama, melihat dari sisi ke sisi, dan jika ada sesuatu yang belum saya dapatkan, saya kembali ke rak buku untuk mendapatkan bahan terakhir yang saya perlukan. Ini adalah kisah yang dilalui oleh semua orang semasa peperiksaan, tetapi ia sebenarnya metafora untuk apa yang berlaku di dalam komputer. Apabila kami mengklik pada program dalam folder untuk menjalankannya, kami menariknya dari rak buku, menyusunnya di atas meja kami dan membiarkan pemproses membacanya baris demi baris. Mari kita lihat dengan lebih dekat bagaimana cara program dijalankan pada komputer adalah serupa dengan proses kajian kita.
Sama seperti tempat pertama yang kita pergi untuk mula belajar ialah rak buku, tempat pertama yang kita lihat semasa menjalankan program ialah cakera keras. Sama seperti buku dengan huruf di atasnya diisih ke dalam kategori di rak buku, program yang terdiri daripada 0 dan 1 dikumpulkan ke dalam kategori yang serupa pada cakera. Struktur cakera keras mudah difahami jika anda menganggapnya sebagai struktur silinder dengan berbilang lapisan, seperti yang sering anda lihat dalam tong CD. Sama seperti anda akan memutarkan CD untuk mencari CD yang anda mahu, anda juga memutar cakera untuk mencari program. Apabila anda menggunakan pemacu keras luaran, anda mendengar bunyi sesuatu berputar, dan itulah cakera berputar untuk mencari atur cara. Apabila anda menjumpai program yang anda ingin jalankan, anda mengambilnya dan sekumpulan program berkaitan dan memindahkannya ke dalam ingatan. Memori bagi komputer ialah meja bagi seseorang: tempat sementara untuk meletakkan bahan pembelajaran hari ini.
Sekarang kita perlu menyusun bahan di atas meja. Sama seperti anda perlu menyusun bahan anda dengan cekap untuk belajar dengan baik, komputer anda perlu menyusun atur cara dalam ingatan. Sebagai contoh, kadangkala program akan ditamatkan kerana memori penuh, tetapi jika anda melihat dengan teliti sejarah penggunaan memori, terdapat ruang kosong yang bertaburan di sana sini, jadi terdapat banyak ruang untuk program lain dijalankan. Keadaan ini dipanggil "pemecahan," dan cara anda menyelesaikannya menentukan prestasi komputer anda. Begitu juga, semasa belajar, jika anda tidak menyusun bahan anda dengan baik, ia akan mengambil masa untuk mencari apa yang anda perlukan, yang akan mengurangkan kecekapan anda.
Juga, seperti contoh yang dinyatakan dalam pengenalan, komputer kadangkala pergi ke cakera keras untuk mendapatkan semula kod program yang belum lagi diimport ke dalam ingatan, dan ini dipanggil swap in. Jarak yang dirasakan ke cakera keras adalah sangat panjang, jadi lebih banyak kali anda bertukar masuk, semakin perlahan komputer anda terasa. Satu lagi cara untuk meningkatkan prestasi komputer anda ialah mengimport semua program berkaitan yang akan dilaksanakan pada masa hadapan daripada cakera keras pada mulanya. Memandangkan anda telah membawa semua bahan untuk belajar hari ini ke meja anda dan teratur, yang tinggal hanyalah untuk mula belajar. Dalam dunia komputer, CPU adalah tenaga kerja.
Peranti ketiga yang akan kita lihat ialah CPU. Bukan rahsia lagi bahawa prestasi CPU mempunyai kesan yang besar terhadap prestasi komputer. Walaupun prestasi otak manusia tidak ditentukan oleh kelajuan anda boleh membaca, prestasi CPU ditentukan oleh kelajuan jamnya, iaitu berapa banyak data yang boleh dibaca sesaat. Intel i7-13700, CPU yang sedang dijual pada tahun 2024, mempunyai kelajuan jam 5.4 GHz, yang bermaksud ia boleh membaca 5.4 bilion sifar atau satu dalam satu saat. Apabila komputer membaca kod baris demi baris, ia dipanggil "mengambil," tetapi bukannya mengambil satu atur cara dan kemudian membaca yang lain, ia bertukar ke sana ke mari antara kod program yang berbeza mengikut tertib. Kadangkala, jika kelajuan melompat dari satu atur cara ke satu atur cara adalah begitu pantas sehinggakan pengguna nampak bahawa dua atur cara berjalan serentak, ini dipanggil "berbilang tugas". Fenomena ini serupa dengan cara pelajar yang baik mungkin membuka berbilang bahan pada masa yang sama dan menyelesaikan kerja hari itu dalam satu sesi.
CPU komputer anda, seperti otak anda, adalah pusat beban kerja anda. Kunci kepada proses ini ialah seberapa cekap CPU mengendalikan pelbagai tugas. Sebagai contoh, apabila mempelajari berbilang subjek, anda perlu mengutamakan yang paling penting untuk menjadi cekap, sama seperti komputer anda perlu mengutamakan tugas yang paling penting untuk memaksimumkan prestasi. Keupayaan berbilang tugas CPU adalah penting untuk mengendalikan berbilang tugas secara serentak, sama seperti cara kami menyediakan berbilang subjek pada masa yang sama dan memfokuskan pada setiap satu. Keupayaan CPU untuk memproses pelbagai tugas dengan cepat adalah faktor utama dalam prestasi keseluruhan komputer.
Setakat ini, kita telah melihat bagaimana proses menjalankan program yang disimpan pada cakera pada komputer adalah serupa dengan proses belajar di perpustakaan. Untuk meringkaskan, menjalankan program bermakna kod, yang disusun pada cakera sebagai urutan sifar dan satu, dipindahkan ke dalam memori apabila kita memerlukannya dan diproses oleh CPU baris demi baris. Sebagai tambahan kepada perkara di atas, cara kerja komputer telah berkembang sepanjang sejarah hampir 100 tahun mereka untuk mencerminkan dunia manusia, jadi beberapa masalah yang secara tradisinya mencabar dalam sains komputer sering diselesaikan dengan mengikuti kaedah cekap yang kita ambil mudah dalam kehidupan seharian. Oleh itu, sekiranya trend pembangunan komputer ini berterusan, diharapkan pada masa hadapan, kita akan dapat menyelesaikan masalah dalam masyarakat manusia dengan menggunakan proses penyelesaian masalah dalam komputer.
Persamaan antara komputer dan manusia sangat ketara. Mesin yang dicipta untuk meniru tingkah laku manusia kini menjadi lebih seperti manusia semula. Apabila kita menyedari bahawa banyak teknik yang digunakan untuk meningkatkan prestasi komputer sebenarnya meniru corak tingkah laku manusia, kita perlu memikirkan bagaimana kita boleh memaksimumkan kreativiti dan kecekapan manusia dalam dunia moden yang hidup bersama komputer. Ini bukan sahaja mengenai kemajuan teknologi, tetapi akan menjadi cabaran penting untuk masa depan di mana manusia dan mesin hidup bersama dalam harmoni.
