Чому двійкове кодування є універсальнім? Методи програмування
Відео: Відеоурок з інформатики "визначення Поняття"
Комп`ютер обробляє велику Кількість информации. Аудіофайлі, картинки, тексти - все це необходимо Відтворити або вівесті на екран. Чому двійкове кодування є універсальнім методом програмування информации будь-которого технічного обладнання?
Чим відрізняється кодування від шифрування?
Найчастіше люди ототожнюють Поняття "кодування" и "шифрування", Коли насправді смороду ма ють різній Зміст. Так, шифрування назівають процес превращение информации з метою ее пріховування. Розшифрувати часто может сама людина, Який змінів текст, або спеціально навчені люди. Кодування ж застосовується для ОБРОБКИ информации и Спрощення роботи з нею. Зазвічай вікорістовується загальна таблиця кодування, знайоме всім. Вона ж вбудована в комп`ютер.
Принцип двійкового кодування
Двійкове кодування грунтується на вікорістанні Всього лишь двох сімволів - 0 и 1 - для ОБРОБКИ информации, вікорістовуваної різнімі прибудували. ЦІ знаки назвали двійковімі цифрами, англійською - binary digit, або bit. КОЖЕН з сімволів двійкового коду займає пам`ять комп`ютера в 1 біт. Чому двійкове кодування є універсальнім методом ОБРОБКИ информации? Справа в тому, что комп`ютера легше обробляті менше Кількість сімволів. Від цього безпосередно Залежить и продуктивність роботи ПК: чим менше функціональніх Завдання нужно віконаті пристрою, тім вищє ШВИДКІСТЬ и якість роботи.
Відео: Чомучка. Машінні коди.
Принцип двійкового кодування зустрічається НЕ только в програмуванні. С помощью чергування глухих и дзвінкіх ударів барабана жителі Полінезії передавали інформацію Одне одному. Подібний принцип застосовується и в азбуці Морзе, де для передачі ПОВІДОМЛЕННЯ Використовують Довгі и Короткі звуки. «Телеграфний абетка» вікорістовується и сегодня.
Де вікорістовується двійкове кодування?
двійкове кодування информации в комп`ютері вікорістовується повсюдне. КОЖЕН файл, будь то музика або текст, винен буті запрограмованій, щоб в подалі ВІН МІГ буті легко оброблений и прочитаних. Система двійкового кодування Корисна для роботи з символами и числами, аудіофайламі, графікою.
Двійкове кодування чисел
Зараз в комп`ютерах числа представлені в закодованому виде, незрозумілому для звічайної людини. Використання Арабською цифр так, як ми Собі уявляємо, для техніки нераціонально. Причиною тому є необходимость прівласнюваті кожному числу свою неповторність символ, что сделать годиною Неможливо.
Існують две системи числення: позіційна и непозіційніх. Непозіційніх система засновано на вікорістанні Латинська букв и знайомиться нам у виде грецький цифр. Такий способ запису й достатньо складаний для розуміння, тому від него відмовіліся.
Відео: Лекція 218. Код Хеммінга
Позіційна система числення вікорістовується и сегодня. Сюди входити двоичное, десяткове, вісімкове и даже шестнадцатеричное кодування информации.
Десяткової системою кодування ми корістуємося в побуті. Це звічні для нас арабські цифри, що Які зрозумілі Кожній людіні. Двійкове кодування чисел відрізняється Використання только нуля и одиниці.
Цілі числа що переводять в двійкову систему кодування Шляхом ділення їх на 2. Отрімані ПРИВАТНІ такоже поетапна діляться на 2, поки НЕ Вийди в підсумку 0 або 1. например, число 12310 в двійковій системе может буті представлено у виде 11110112. А число 2010 буде віглядаті як 101002.
Індекси 10 і 2 позначаються, відповідно, десяткову и двійкову систему кодування чисел. Символ двійкового кодування вікорістовується для Спрощення роботи зі значення, подані в різніх системах числення.
Методи програмування десятковіх чисел засновані на &ldquo-Плаваюча комою&rdquo-. Для того щоб правильно перевести значення з десяткової в двійкову систему кодування, Використовують формулу N = M х qp. М - це мантиса (виразі числа без будь-которого порядку), p - це порядок значення N, а q - основа системи кодування (в нашому випадка 2).
Чи не всі числа є позитивними. Для того щоб розрізніті Позитивні и негатівні числа, комп`ютер залішає місце в 1 біт для кодування знака. Тут нуль представляет знак плюс, а одиниця - мінус.
Використання такой системи числення спрощує для комп`ютера роботу з числами. Ось чому двійкове кодування є універсальнім при обчислювальних процесах.
Двійкове кодування текстової информации
КОЖЕН символ алфавіту кодується своим набором нулів та одиниць. Текст складається з різніх сімволів: букв (великих и малих), Арифметичний знаків и других різніх значень. Кодування текстової информации требует использование 8 послідовніх довічніх значень від 00000000 до 11111111. Таким чином можна превратить 256 різніх сімволів.
Щоб не Було плутанини в кодуванні тексту, Використовують СПЕЦІАЛЬНІ табліці значень для кожного символу. У них присутности Латинська абетка, аріфметічні знаки и знаки особливого призначення (например, €, ¥-, © й інші). Символи проміжку 128-255 кодують національний алфавіт країни.
Для кодування 1 символу нужно 8 біт пам`яті. Для Спрощення подстчетов 8 біт прірівнюються до 1 байту, тому загальне місце на диску для текстової информации вимірюється в байтах.
Більшість персональних комп`ютерів оснащені стандартною таблицею кодування ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Такоже Використовують інші табліці, в якіх система кодування текстової информации відрізняється. Например, перша відома кодування сімволів назівається ЯКІ-8 (код обміну інформацією 8-бітній), и працює вона на комп`ютерах з операційною системою UNIX. Такоже широко зустрічається таблиця кодів СР1251, яка булу Створена для операційної системи Windows.
Двійкове кодування звуків
Ще одна причина, чому двійкове кодування є універсальнім методом програмування информации, - це его простота при роботі з аудіофайламі. Будь-яка музика є звукові Хвилі різної амплітуді и частоти коливання. Від цих параметрів Залежить гучність звуку и его висота тону.
Щоб запрограмуваті звукову хвилю, комп`ютер діліть ее умовно на кілька частин, або «вібірок». Число таких вібірок может буті більшім, тому існує 65536 різніх комбінацій нулів и одиниць. Відповідно, сучасні комп`ютери оснащені 16-бітнімі звуковою картою, что означає использование 16 довічніх цифр для кодування однієї Вибірки звукової Хвилі.
Щоб Відтворити аудіофайл, комп`ютер обробляє запрограмовані послідовності двійкового коду и з`єднує їх в одну Безперервна хвилю.
Відео: Інформатика. Випуск 4. Технології ОБРОБКИ и зберігання информации. Частина 2.
кодування графіки
Графічна інформація может буті представлена у виде малюнків, схем, збережений або слайдів в PowerPoint. Будь-яка картинка складається з дрібніх точок - пікселів, Які могут буті пофарбовані в різній колір. Колір шкірного пікселя кодується и зберігається, и в результате ми отрімуємо повноцінне зображення.
Если картинка чорно-біла, код шкірного пікселя может буті або одиницею, або нулем. Если вікорістовується 4 кольори, то код шкірного з них складається з двох цифр: 00, 01, 10 або 11. За ЦІМ принципом розрізняють якість ОБРОБКИ будь-которого зображення. Збільшення або Зменшення яскравості такоже впліває на Кількість вікорістовуваніх квітів. У кращий випадки комп`ютер розрізняє около 16 777 216 відтінків.
Висновок
Існують Різні методи програмування информации, среди якіх двійкове кодування є найбільш ефективна. Всього лишь с помощью двох сімволів - 1 і 0 - комп`ютер легко прочітує більшість файлів. При цьом ШВИДКІСТЬ ОБРОБКИ набагато вищє, чем вікорістовувалася б, например, десяткова система програмування. Простота цього методу Робить его незаміннім для будь-якої техніки. Ось чому двійкове кодування є універсальнім среди своих аналогів.
