Modeling

Symbol, UtilizesComputation, UtilizesMemory 3개의 개념을 조합하면 간단한 계산기를 설계할 수 있다.

모델은 R0, R1, R2 총 3칸의 UtilizesMemory를 갖는다. R0, R1은 입력, R2는 출력 전용이다. R0, R1의 배선은 Adder(덧셈 논리 회로)의 입력에, R2의 배선은 Adder의 출력에 고정되어 있다.

        R0    R1
        +-----+-----+
symbols |     |     |
        +-----+-----+
           |     |
           v     v
        +-----------+
        |   Adder   |
        +-----------+
              |
              v
           R2
           +-----+
           |     |
           +-----+

이 배선 덕분에 R0, R1에 전압(비트)이 설정되는 순간, 회로의 물리적 구조에 의해 R2의 전압도 자동으로 결정된다. 별도의 명령이나 판단 없이, 전기가 흐른 결과가 곧 R2에 나타난다.

예를 들어 R0에 101, R1에 110을 넣는다면:

LOAD R0, 101
LOAD R1, 110

R2
+-----+
|1011 |
+-----+

Capabilities

이 모델은 두 입력 Symbol을 더하는 한 가지 UtilizesComputation을 빠르고 자동으로 수행한다. 입력이 바뀌면 Adder의 물리적 구조에 따라 출력도 즉시 바뀐다.

Adder 대신 다른 회로를 연결하면 다음과 같은 계산기도 만들 수 있다.

• Subtractor를 연결하면 두 Symbol의 차를 구할 수 있다.
• Multiplier를 연결하면 두 Symbol의 곱을 구할 수 있다.
• Comparator를 연결하면 두 Symbol이 같은지, 어느 쪽이 큰지 판단한 결과를 Symbol로 출력할 수 있다.
• AND/OR 같은 논리 회로를 연결하면 입력 비트에 논리 규칙을 적용할 수 있다.

여러 회로를 직렬로 연결하면 한 회로의 출력을 다음 회로의 입력으로 보내 더 복잡한 고정 계산도 만들 수 있다. 사람이 R2의 Symbol을 다시 R0이나 R1에 넣는다면 여러 단계의 계산을 수행하거나 같은 계산을 반복할 수도 있다.

이 모델이 어디까지 가능하고 어디서 막히는지 보려면 Hardwired Computer의 한계로 이어진다.