Zoomputer：スイッチにたどり着くまで、コンピュータの中へズームイン
Zoomputerは、ノートパソコンから始めてどこまでもズームインしていきます。本物のチップの写真、そしてトランジスタや論理ゲートの説明図へ。とちゅうで、ブロックのif文が回路に変わります。
コンピュータの中には、本当は何が入っているのでしょう？ Zoomputerは、ズームインして答えます。机の上のノートパソコンから始めて、チップの中へ、トランジスタを通りすぎ、あらゆる判断をしている小さなスイッチまで進みます。サイトのキャッチフレーズは、コンピュータの中へ、どこまでもズームイン。🔍
ビティに会って、ズームを始める
案内してくれるのは、電子のビティです。こんにちは、電子のビティです。このノートパソコンの中へ、どこまでも入ってみませんか？ 下には三つのボタンがあります。入る、出る、一気に最後まで。右のはしごには、これから通る層がL0 ノートパソコンからチップ、トランジスタ、論理ゲートを経てL11 AIまで、ならんでいます。
すみの目盛りは今の大きさを示していて、進むにつれてセンチメートル、ミリメートル、マイクロメートル、ナノメートルと単位が変わっていきます。
写真はどこまでか
入るを何回か押すと、チップに着きます。ビティの説明は、これは本物の写真です。ノートパソコンのチップ（Apple M1）の上の配線層をはがして撮りました。 色は区域を示すために塗ったもので、写真の下にははっきりと区域の位置は推定ですと書いてあります。（Die photo: Fritzchens Fritz, CC0 1.0, via Flickr）
もう一歩進むと、すみの表示が本物の写真から説明図に変わります。ビティもそう言います。ここからは説明図です。 これほど小さな部分はふつうの光では撮れないので、サイトは写真がどこで終わり、図がどこから始まるかをはっきり見せています。
これは子どもに伝える価値があるところです。どれが写真でどれが図かを見分けることも、科学を読む力の一部です。
スイッチ二つで判断する
さらに下のL4 論理ゲートで、ビティはたずねます。このスイッチ2つで何ができるでしょう？ スイッチを**一列（直列）**につなぐと、両方オンのときだけ電流が通ります。これがANDゲート。**横ならび（並列）**につなぐと、どちらか一つで通ります。これがORです。
この層は、単純化していることを正直に書いています。この図はスイッチで単純化した説明図です。実際のチップ（CMOS）のANDゲートはトランジスタ6個でできています。
ゲート遊び場には、ANDゲートがひとつ、スイッチAとB、ランプYにつながって置いてあります。ビティの問いは、両方オンにしないとランプYはつかないでしょうか？ Aがオンの状態でBもオンにすると、ランプがつきました。右の真理値表では、今の入力の行、1 · 1 → 1 が光ります。上にならぶチャレンジは、決まりに合う回路を作ってみる課題です。
ブロックが回路になるとき
ブロックコーディングを使ったことがある人にとって、すべてがつながる展示です。左には、a かつ (b でない) ならランプをつける、というifのブロック。その下には同じ条件のJavaScript、if (a && !b)。右にはそれを計算する回路があります。bはNOTゲートを通って反転し、ANDゲートがaといっしょに判断します。
ブロックを変えると、コード、回路、真理値表がいっしょに変わります。
選んでみるで、(a かつ b) でない、つづいて*(a でない) または (b でない)を選びました。回路の形はちがうのに、真理値表は一行ずつまったく同じです。ページはこれを同じ真理値表、ちがう回路*と呼び、ド・モルガンの法則だと説明しています。
次回のお話
次回は、なぜそうなるのかが見てわかる数学の博物館、マシウムをお届けします。
よくある質問
Zoomputerとは何ですか？
ブラウザーで開く、コンピュータの中への旅です。ノートパソコンから始めて、L0 ノートパソコンからL11 AIまで層ごとにズームインし、各層で展示を試せます。
拡大した画面は本物の写真ですか？
チップそのものまでです。チップの場面は本物のダイ写真で、「本物の写真」と表示されます。その奥は光で撮るには小さすぎるので、「説明図」と表示されます。
ブロックコーディングとどうつながりますか？
論理ゲートの層の「ブロック ↔ 回路」では、ifのブロック、同じ条件のJavaScript、それを計算するゲート回路が、いっしょに変わるのを見られます。
アカウントは必要ですか？
いいえ。登録はなく、進み具合はブラウザーに残ります。