Yazan : Şadi Evren ŞEKER Bu yazının amacı, bir mantıksal devre elemanı olan kolayıcının (encoder) çalışma mantığını ve tasarımını açıklamaktır. Basit bir kodlayıcı, kod çözücünün (decoder) tersine üssel işlemi geri alır. Örneğin bir kod çözücüde, yapılan işlem 2n şeklinde gelen girdinin (input) üstünü almaktır. 3×8 bir kod çözücüde, gelen 3 bitlik girdinin (input) değeri n [...]

Yazan : Şadi Evren ŞEKER Bu yazının amacı, bilgisayar bilimlerinde, özellikle de mantıksal sistemlerin ispatında kullanılan ileri zincirleme ve geri zincirleme yöntemlerini açıklamaktır. Yöntemin çalışması oldukça basittir. Öncelikle problem, mantık düzleminde modellenir. Buradaki mantık sistemi sonlu ispatı olan herhangi bir system olabilir. Örneğin birinci dereceden mantık (first order logic) veya daha özel olarak boole cebiri [...]

Yazan : Şadi Evren ŞEKER Bilgisayar bilimlerinde, özellikle ağ (network) konusunda geçen ve bir ortamı, birden fazla veri kanalının iletişimi için kullanılan yöntemlerden birisidir. Literatürde sıkça geçen diğer çok kanallı veri iletişim yöntemleri, TDMA (time division multiple access , zaman paylaşımlı çoklu erişim) ve FDMA (frequency division multiple access, frekans paylaşımlı çoklu erişim) yöntemleridir. CDMA [...]

Yazan : Şadi Evren ŞEKER Kuantum kapıları, mantıksal devre tasarımında bulunan klasik kapılara alternatiftir. Amaç, elektronik devrelerin karar mekanizmasında quantum teknolojisini kullanmaktır. Klasik kapılarda bulunan ve bitlere göre karar vermeye yarayan mekanizmadan farklı olarak kuantum kapılarında, kubitler (qubits) üzerinden karar verilir. Kuantum kapılarının bir özelliği, geri döndürülebilir olmalarıdır (reversible), yani bir girdi için elde edilen [...]

Yazan : Şadi Evren ŞEKER Mantıksal devre tasarımında kullanılan bir kapı örneğidir. Basitçe bir değerin tersini almaya yarar. Değil kapısının doğruluk çizelgesine (truth table) aşağıdaki şekildedir Girdi Çıktı 1 0 0 1 Görüldüğü üzere L(1) = 0 ve L(0)=1 olmakta, dolayısıyla giren değerin tersi döndürülmektedir. Ayrıca yukarıdaki doğruluk çizelgesini matriste gösterebiliriz: 0 1 0 0 [...]

Yazan : Şadi Evren ŞEKER Bilgisayar mühendisliğinin de bir çalışma alanı olan mantıksal devre tasarımı konusunda geçen, ve mucidinin adı ile anılan bir kapı örneğidir. Bu kapının en büyük özelliği evrensel olarak geri döndürülebilir olmasıdır (universally reversable). Literatürde bu kapı için CCNOT (control control not) kapısı ismi de verilmektedir. Bir mantıksal kapının geri döndürülebilir olması, [...]

Yazan :Şadi Evren ŞEKER Bilgisayar bilimlerinde, özellikle şifreleme ve veri güvenliği konularında doğrusal ahenk sınıfı (linear congruence ) üretmek için kullanılan yöntemin ismidir. İngilizcedeki linear feedback shift register terimini Türkçede doğrusal geri beslemeli kaydırma yazmacı olarak tercüme etmek mümkündür. Bu yöntem genellikle ikili tabandaki sayılar üzerinden çalışır ve sistem iki adımdan oluşur : Mevcut sayılar [...]

Yazan : Şadi Evren ŞEKER Bilgisayar bilimlerinin özellikle mantık devreleri (logic circuits) alanında kullanılan bir devre tasarımı şeklidir. Alt yapı olarak flip-floplardan istifade eden tasarımda amaç girilen ikilik tabandaki bitlerin (ikil) her saat tikiyle bir kaydırılmasıdır. Bir kaydırma yazmacının mantık devreleri ile tasarımı aşağıdaki şekilde görülebilir: Yukarıdaki şekilde Q0′dan Q3′e kadar olan girdiler D-Flipfloplar üzerine [...]

Yazan : Şadi Evren ŞEKER Bilgisayar bilimlerinin önemli bir kısmını oluşturan otomatlar (Automata) ve Algoritma Analizi (Algorithm analysis) çalıştırmalarının altındaki dil bilimin en temel taşlarından birisidir.1936 yılında Alan Turing tarafından ortaya atılan makine tasarımı günümüzde pekçok teori ve standardın belirlenmesinde önemli rol oynar. Turing Makinesinin Tanımı Basitçe bir kafadan (head) ve bir de teyp bandından [...]

Yazan: Şadi Evren ŞEKER Latince bölünemez anlamına gelen atom kökünden üretilen bu kelime, bilgisayar bilimlerinde çeşitli alanlarda bir bilginin veya bir varlığın bölünemediğini ifade eder. Örneğin programlama dillerinde bir dilin atomic (bölünemez) en küçük üyesi bu anlama gelmektedir. Mesela C dilinde her satır (statement) atomic (bölünemez) bir varlıktır. Benzer şekilde bir verinin bölünemezliğini ifade etmek [...]

Yazan : Şadi Evren ŞEKER Bilgisayar bilimlerinde özellikle de mantıksal devre tasarımı sırasında karşılaşılan bir durumdur. Basitçe sistemde oluşan veya oluşabilecek tehlikeleri ifade eder. Yani örneğin sistemdeki kapıların (ve, veya, yahut kapıları) yanlış çalışması sonucunda oluşan tehlikelerdir. Temel olarak 3 ayrı grupta toplamak mümkündür: Sabit Tehlikeler (Static Hazards) Müteharrik Tehlikeler (Dinamik Tehlikeler, Dynamic Hazards) Fonksiyonel [...]

Yazan : Şadi Evren ŞEKER Bilgisayar yapılarında ondalıklı sayıları ( floatingpoint numbers ) iki farklı bilginin tutulması ile gösterilebilir: mantis x kök üst yukarıda verilen formüle göre bir ondalıklı sayıyı önce bir ondalık çarpan sonra da bir kök’ün verilen üstü ile çarpımı olarak göstermek mümkündür. Örneğin ikilik tabanda 1101.11 küsurlu sayısını ele alalım (“.” işaretinden [...]

Yazan : Şadi Evren ŞEKER Mantıksal tasarım (logic design) kullanılarak bir çıkarma devresi yapmak mümkündür. Devre tasarımına başlanmadan önce ikilik tabandaki çıkarma işlemini hatırlayalım. Bu işlem 1 tümleyeni (1′s complement) veya 2 tümleyeni (2′s complement) alınarak sayının eksi halde gösterilmesi ve ardından toplama işleminin yapılması ile tamamlanmaktaydı. Aşağıdaki sayısal örneği inceleyelim: Örneğin 11011001 sayısının bir [...]

Yazan : Şadi Evren ŞEKER Din ve felsefede benzer anlamlara gelmesine karşılık bu yazının amacı bilgisayar bilimleri için önemli olan matematikteki ikilik prensibini açıklamaktır. Bir matematikçi bu kavramı basitçe şöyle açıklayabilir “boyalı elimle bir cama ellesem ve elimin izi camda çıksa, camın her iki yönünden gördüğüm görüntü birbirinin ikilidir (dual)”. Bu açıklama aslında kavramın ne [...]

Yazan : Şadi Evren ŞEKER Bu yazının amacı kuantum bilgisayarları ve kuantum işleme (Quantum Computing) konusunda fikir vermek ve yapılan çalışmaların arkasındaki felsefeyi aktarmaktır. Kuantum bilgisayarları basitçe veriyi işlemek için çok küçük parçacıklar kullanır. Örneğin her gün yolda görebileceğimiz basit bir çakıl taşı aslında bir kuantun işlemi olarak kabul edilebilir. Temelde çakıl taşının yaptığı iş [...]

Yazan : Şadi Evren ŞEKER Günümüz bilgisayar teknolojilerinin üzerine inşa edilmiş olan Von Neumann bilgisayarlarında en düşük veri ünitesi ikildir (bit). Benzer şekilde kuantum bilgisayarları içinde kubit (qubit = quantum bit) kullanılmaktadır. Normal ikilde (bit) sadece 1 ve 0 değerleri depolanabilirken bir kubit içinde 0, 1 veya her ikisi birden bulunabilmektedir. Bu konuyu daha iyi [...]

Yazan: Şadi Evren ŞEKER Yapay sinir ağlarının en basit anlamda incelenebilmesi için problemi iki adet ikil haneleri olan (binary digists) bir girdiye bir de tek ikil (binary) çıktıya sahip bir örnek üzerinden inceleyelim. Aşağıda iki farklı fonksiyonun gerçeklik çizelgesi (doğruluk tablosu, truth table) verilmiştir. A ve B değerleri girişi C ise çıkışı ifade etsin: F [...]

Yazan : Şadi Evren ŞEKER İki kaziye (önerme) arasındaki farklılık durumuna göre çalışan operatördür. Yani sonuçların aynılığı durumunda yanlış, farklılığı durumunda doğru döndüren operatördür. Basitçe ikili tabanda iki sayının (bit) farklı olup olmadığını kontrol için de kullanılabilir. Dilimizde bu işlemi karşılayan kelime “yahut” kelimesidir. Yani a yahut b doğruysanın anlamı a veya b’den birisi doğru [...]

Yazan: Şadi Evren ŞEKER Hata algılama yaklaşımlarından birisidir. Bu yöntemde işlenmekte olan verinin dışında ilave bir kontrol verisi daha bulunur. Bu ilave bilgi ile bütün bilgi kontrol edilerek bilgide bir bozulma olup olmadığı kontrol edilir. Örneğin ağ iletişiminde gidip gelen bilginin kontrol edilmesinde veya CD gibi kayıt ortamlarında verinin bozulup bozulmadığının kontrol edilmesinde kullanılır. Çalışması: [...]

Yazan : Şadi Evren ŞEKER Bilgisayar devrelerinde sayıcı (counter) kavramı çok farklı alanlarda kullanılamaktadır. Bu alanlardan birisi de mantıksal devre tasarımıdır. Buna göre mantıksal devremiz ikilik tabandaki sayıları 1′er arttırarak yeni sayılar üretmeli ve bu işlemi bir döngü halinde yapmalıdır. Yani aşağıda verilen durum geçiş diyagramı (state transition diagram) olduğu gibi her durumdan diğer durumlara [...]

Yazan: Şadi Evren ŞEKER Sonlu durum makinaları bir çizim şeklidir. Bu çizim şeklinde çeşitli durumlar ve bu durumlar arası geçiş şekilleri gösterilir. Örneğin aşağıda basit bir kapı açma ve kapama makinesi verilmiştir: Yukarıdaki şekilde makine, açık durumdan kapalıya geçmek için kapama düğmesine basılmasını bekler. Tersi durumda da kapalıdan açığa geçmek için kapama düğmesinin basılmasını bekler. [...]

Flip Flop kavramı temel olarak 1 bitlik bilginin tutulduğu ünitedir. Bu devre elamanında her zaman iki çıkış olur (Q ve tersi olan Q’). Bu çıkışların değerleri kalıcıdır. Yani bir sonraki giriş değerine kadar geçici süre ile sabitlenmekte ve yeni giriş değerleri alınana kadar sabit olarak kalmaktadır. Bu durum geçici bir hafıza olarak kabul edilebilir. Aşağıda [...]

yazan: Şadi Evren ŞEKER üzerine sadece bir kereye mahsus yazılabilen ve daha sonra istenildiği kadar okuma işlemi yapılabilen hafıza tipidir. Buna göre bellek üretim sırasında üzerine yazılan bilgiyi saklar ve bu bilgiyi değiştirmenin bir yolu yoktur. Daha sonraları çıkan teknolojik ilerlemeler ile aşağıdaki salt okunur bellek türleri kullanıcılara farklı alternatifler sunmaktadırlar: PROM (programlanabilir salt okunur [...]

yazan: Şadi Evren ŞEKER Çok sayıdaki girişin tek bir giriş üzerinden taşınmasıdır. Amaç çok sayıdaki girişin (örneğin 4 giriş) tek bir çıkışa düşürülmesidir. Çalışma mantığı, anlık olarak tek bir girişi çıkışa vermek şeklindedir. Yani 4 girişten sadece bir tanesi çıkış ile kısa devre halindedir, diğer girişler ise ihmal edilir. Hangi girişin çıkışa verileceğini belirlemek için [...]

yazan: Şadi Evren ŞEKER mantıksal devre tasrımının önemli parçalarından birisi olan kod çözücülerin çalışma mantığı giriş bitlerinin farklı bacaklara dağılmasıdır. Yani örneğin 2 girişli bir kod çözücünün 4 farklı çıkışı olur (2 üzeri 2) ve her çıkış sadece bir giriş ihtimali için çalışır. Daha basit anlatmak gerekirse aşağıdaki doğruluk çizelgesini inceleyelim: A B a b [...]