Bill Gosper’s Glider Gun in action
Stichworte: Conway (John), Game of Life, Simulation, Spiel des Lebens
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Conways Spiel des Lebens – Wikipedia
Stichworte: Conway (John), Game of Life, Spiel des Lebens
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Simulation logischer Schaltungen
Logikgatter mit einem Eingang:
Boolescher Operator:
auffrischen

NICHT (Inverter)
¬

Ziehe ein Logikgatter zwischen den Eingabe-Schalter und die Ausgabe-LED
| Eingabe | Ausgabe |
|---|---|
| A | Q |
| 0 | |
| 1 |
Am Inverter ist die verwendete Symbolik gut zu erkennen: Ein kleiner Kreis am Ausgang des Gatters bedeutet, dass der Wert umgekehrt (invertiert) wird.
- Falls sich jemand - zu Recht - fragt, warum die Lampe überhaupt leuchten kann, da doch kein geschlossener Stromkreis vorliegt: Die Schaltung ist so zu verstehen, wie es früher z.B. bei Fahrrädern üblich war. Stromquelle und Lampen waren mit dem Fahrradrahmen (Eisen) verbunden und dieser schloss den Stromkreis. Auch hier muss man sich eine zusätzliche - unsichtbare - Verbindung aller Bauteile vorstellen, die nur zur Vereinfachung weggelassen wurde!
- Aber wie kann dann die Lampe leuchten, wenn alle Schalter aus sind? Der Strom vom Schalter dient nur zur Steuerung des Gatters. Jedes Gatter besitzt eine eigene - hier auch unsichtbare - Stromversorgung (Sekundärkreis) über die die Lampe gespeist wird!
Logikgatter mit zwei (oder mehr) Eingängen:
Boolesche Operatoren:
ODER
∨

Nicht ODER

UND
∧

Nicht UND

Exklusives ODER
∨

Ziehe ein Logikgatter zwischen die Eingabe-Schalter und die Ausgabe-LED
| Eingabe | Ausgabe | |
|---|---|---|
| A | B | Q |
| 0 | 0 | |
| 0 | 1 | |
| 1 | 0 | |
| 1 | 1 | |
Tatsächlich genügen sogar nur NOR-Gatter oder nur NAND-Gatter zum Aufbau beliebiger digitaler Schaltungen.
Stichworte: Digitaltechnik, Gatter, Logik-Gatter
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Die Welt in der wir leben ist analog
Die Welt, in der wir leben ist analog ...
Alles ändert sich kontinuierlich, stufenlos:
Die Zeit vergeht gleichmäßig - kontinuierlich. Die Zeit springt nicht wie die Anzeige einer Digitaluhr von Sekunde zu Sekunde. Zwischen den angezeigten Sekunden liegen die Zehntel, Hundertstel, Tausendstel... Sekunden, sie werden nur nicht angezeigt.
Temperaturen ändern sich kontinuierlich. Ein klassisches Thermometer zeigt die Temperatur stufenlos (analog) an. Bei einem digitalen Thermometer springt die Anzeige aber jeweils zum nächsten Zehntel Grad (zur nächsten anzeigbaren Stufe).
Ein blauer Himmel hat unendlich viele verschiedene Blautöne. Ein alter Fotoapparat kann dies auf seinem (analogen) Film ganz gut festhalten. Eine moderne Digitalkamera mit X Megapixeln kennt zwar insgesamt über 16 Millionen Farben (genau: 16.777.216 ), aber erstens sind das nicht alles Blautöne und zweitens sind das nicht unendlich viele.
In der Regel reichen uns diese digitalen Anzeigen: die Zeit in Sekunden, die Temperatur in Zehntel Grad und das Blau des Himmels auf dem Bildschirm, aber sie entsprechen nicht wirklich der Realität.
Früher hat man meist analoge Geräte benutzt:
analoge Uhren, Thermometer, Waagen, Maßbänder, Messbecher, Tonbänder, Plattenspieler, Filmstreifen...
Heute wird alles digitalisiert: Aus unendlich vielen Werten werden endlich viele herausgefiltert (Diskretisierung) und als endliche Zahlen dargestellt (Digitalisierung).
Warum macht man das?
Erst wenn die Daten digitalisiert sind, können sie von (digitalen) Computern weiterverarbeitet werden. Wenn man nicht aufpasst, kann das aber durchaus zu Problemen führen:
Vor etwa 30 Jahren gab's die ersten erschwinglichen digitalen Taschenrechner. Im Mathe-Unterricht stellte ich die Aufgabe:
1 : 3 x 3
Jeder weiß, dass "Mal" und "Geteilt" entgegegesetzte Rechenoperationen sind und daher ist
1 : 3 x 3 = 1
Zwei Schüler bekamen auf ihrem Taschenrechner aber das Ergebnis 0,99999999.
digital gerechnet
1 : 3 = 0,33333333
0,33333333 x 3 = 0,99999999
Bei modernen Taschenrechnern passiert das natürlich nicht mehr, da sie intern mit mehr Stellen rechnen als sie anzeigen und das Ergebnis dann aufrunden!

Stichworte: analog, digitale Darstellung, Digitaltechnik, Diskretisierung
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LEGO MINDSTORMS Tribot
Stichworte: Interface, Lego, Mindstorms
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LEGO MINDSTORMS Spike
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LEGO MINDSTORMS RoboArm
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LEGO MINDSTORMS Programmierung
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LEGO MINDSTORMS NXT Technology
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LEGO MINDSTORMS AlphaRex
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