Toán học chuyển động: YouTuber biến đồ chơi nhựa thành máy tính hoạt động được

YouTuber Shadowman39 đã tạo ra một chiếc máy tính cơ học 8-bit hoàn chỉnh sử dụng K’NEX, món đồ chơi xây dựng bằng nhựa thường dùng để lắp ráp tàu lượn siêu tốc và các tòa tháp. Chiếc máy sáng tạo này có một đơn vị logic số học (ALU) được làm hoàn toàn từ các thanh, khớp nối và bánh răng K’NEX, có khả năng thực hiện các phép toán số học cơ bản trên các số từ 0 đến 255 (hoặc từ -128 đến 127 trong hệ nhị phân có dấu). Máy tính sử dụng các thanh ghi cơ học gồm các cần gạt để biểu diễn giá trị nhị phân, và hệ thống truyền động bánh răng rack-and-pinion cung cấp năng lượng cho quá trình tính toán. Khác với các máy tính điện tử, mô hình cơ học này thể hiện rõ ràng từng bước của phép tính, giúp quá trình vận hành trở nên minh bạch và mang tính giáo dục. Việc xây dựng một chiếc máy tính cơ học chính xác từ các mảnh nhựa linh hoạt đã đặt ra những thách thức kỹ thuật lớn, vì các thành phần K’NEX không được thiết kế cho các nhiệm vụ đòi hỏi độ chính xác cao và có thể bị lỏng theo thời gian. Shadowman39 đã vượt qua những khó khăn này bằng cách thiết kế cẩn thận các mạng lưới cần gạt và bánh răng để tái tạo các cổng logic cộng nhị phân, gợi nhớ đến các máy tính cơ học thế kỷ 19.