窦颖

● 不插电的计算机科学

2014年8月，在第23届中国儿童青少年威盛中国芯HTC计算机表演赛颁奖典礼现场，魔术师表演的翻牌魔术引发了高潮。魔术师面向观众，站在他背后的同学无论怎么翻动纸牌，魔术师转过身都能很快辨认出是哪张纸牌被翻动了（如图1），随后笔者被邀请上台做了魔术揭秘，作为一名教师，我怎么知道“魔法”的真相呢？其实，这个小魔术是与计算机数据纠错知识相关的。

众所周知，计算机中的数据是采用比特（二进制数字）的形式存储或传送的，它们一般是不会发生改变的，不过有时一些故障也会导致数据突然改变，有时可能只是CD表面的小划痕就会把0变成了1，那么我们要怎样才不用担心发生这些意外呢？科学家发明了一种计算机自动检测数据中的错误并自动修复的方法──奇偶校验（parity）。

听起来是不是挺神秘的？其实，魔术中的双面纸牌（正面红色，背面蓝色）对应了计算机中的比特（0或1），根据红色纸牌朝上（对应比特“1”）的数量是奇数或偶数来进行判断（校验）。而采用何种判断方式（校验）是事先规定好的（即红色纸牌朝上的数量是奇数还是偶数），通过设置奇偶校验位（即魔术师会增加一些纸牌），用它使这组纸牌中红色朝上（对应比特“1”）的数量为奇数或偶数，从而确定翻动了哪张纸牌（也保证了存储或传输数据的正确性）。

用魔术来解释计算机原理是不是感觉特别酷？这样的创意活动设计来自于“不插电的计算机科学”课程……