Ютубер під ніком Shadowman39 побудував повністю функціональний 8-бітний комп’ютер, використовуючи популярний дитячий пластиковий конструктор K’NEX. Його проєкт демонструє можливості механіки для виконання складних обчислень без жодної електроніки.
Про це розповідає ProIT
Як працює механічний комп’ютер з K’NEX
В основі пристрою лежить механічний арифметично-логічний пристрій (АЛП), який виконує базові математичні операції, зокрема додавання. Комп’ютер складається з пластикових стрижнів, шестерень і з’єднувачів конструктора, що утворюють механічні регістри для зберігання чисел у двійковому вигляді. Кожен важіль відповідає бітам — положення важеля визначає, чи це одиниця, чи нуль у двійковому коді.
Для роботи на цьому комп’ютері необхідно вручну виставити важелі відповідно до обраних чисел. Далі запускається рейковий привід, що поступово приводить у рух механізм. Обчислення відбуваються послідовно та повільно, кожен механічний рух супроводжується характерними клацаннями, які відображають етапи виконання операції.
“Кожне клацання та стукіт деталей відображає етап операції”.
Особливості конструкції та попередні проєкти Shadowman39
Зібрати механічний комп’ютер із K’NEX — складне завдання, адже ці деталі створені для іграшок, а не для складних механізмів. Пластикові елементи мають тенденцію до деформації, а з’єднання можуть ставати менш надійними з часом. Незважаючи на це, Shadowman39 вдалося відтворити принципи роботи ранніх комп’ютерів, де кожен обчислювальний біт проходить через систему важелів і шестерень, ретельно спроєктованих для здійснення двійкового додавання.
У цьому пристрої рейки та шестерні, які зазвичай забезпечують рух іграшкових моделей, використовуються для послідовного виконання обчислень. Аналогічно до механічних калькуляторів XIX століття, цей комп’ютер оперує рухомими частинами, проте замість металу виготовлений виключно з пластикових деталей.
Раніше Shadowman39 вже реалізовував масштабні механічні проєкти. Одним із таких став автомат для гри в скібол у натуральну величину, оснащений монетоприймачем і рахівником очок. На створення цього пристрою пішло понад рік і більше 10 тисяч деталей конструктора.