Prezentarea informațiilor într-un calculator: utilizați exemple

Dacă o persoană este angajată în studiul tehnicii de calcul nu este superficială, dar serios, trebuie cu siguranță să fie conștienți de ceea ce sunt diferitele forme de informații în computer. Această întrebare este fundamentală, deoarece nu numai utilizarea de software și sisteme de operare, dar, de asemenea, programarea este, în principiu, pe baza acestor Ahaz.

Lecția „Prezentarea informațiilor în computer“: noțiunile de bază

În general, echipamente informatice pentru modul în care ea percepe informațiile sau comenzile, le convertește în formate de fișiere și oferă utilizatorului rezultatul final este oarecum diferit de conceptele convenționale.

Faptul că toate sistemele existente bazate pe doar doi operatori logici - „adevărat“ și „fals» (adevărat, fals). Într-un sens mai simplu este „da“ sau „nu“.

Se înțelege că știința cuvinte de calculator nu înțelege de ce un sistem digital special, cu codul condițională a fost creat la începutul tehnologiei de calculator, în care aprobarea unității în cauză, și negarea - zero. Asta este exact ceea ce a apărut așa-numita reprezentare binară de informații într-un calculator. În funcție de combinația de unu și zero este determinată și mărimea obiectului de date.

Cea mai mică unitate de acest tip este dimensiunea un pic - biți, care poate avea o valoare de 0 sau 1. Cu toate acestea, sistemele moderne cu astfel de cantități mici nu sunt de lucru, și aproape toate căile de prezentare a informației în calculator sunt reduse la utilizarea doar opt biți, care, împreună constituie octeți (2 la a opta putere). Astfel, într-un singur octet poate fi realizat din orice codificare caracter de 256 posibile. Și este un cod binar este piatra de temelie a oricărei obiectului de informații. Se va înțelege, cum se arată în practică.

Informatică: furnizarea de informații în calculator. Număr-punct fix

Din moment ce a fost inițial vorba despre numere, considerăm modul în care sistemul le tratează. Reprezentarea informațiilor numerice în computer în prezent pot fi împărțite în numere de prelucrare cu punct fix și flotant. Primul tip poate fi atribuită, de asemenea, numere întregi obișnuite care, după punctul zecimal este în valoare de zero.

Se crede că numărul de acest tip poate lua 1, 2 sau 4 octeți. Așa-numitul octetul cap este responsabil pentru semnul numărului, în timp ce un semn pozitiv corespunde la zero, și negativ - unitate. Astfel, de exemplu, o reprezentare de 2 octeți a intervalului de valori pentru numere pozitive în intervalul de la 0 la ¹⁶ din 1 ^Feb. care este 65535, și pentru numerele negative - -2 ¹⁵ la 2 ¹⁵ -1, care este egală cu un interval de numere de la -32768-32767.

Reprezentarea in virgula mobila

Acum, ia în considerare al doilea tip de numere. Faptul că lecțiile curriculum școlar pe tema „Raportarea pe un calculator“ (clasa 9) Numerele în virgulă mobilă , nu sunt luate în considerare. Operațiunile cu acestea sunt destul de complexe și sunt utilizate, de exemplu, în jocuri pe calculator. Apropo, un pic distras de la subiect, trebuie spus că pentru plăcile grafice moderne, unul dintre principalii indicatori de performanță este viteza tranzacțiilor este cu astfel de numere.

Aici vom folosi formularul exponențială, în care poziția punctului zecimal poate fi schimbat. Ca formula de bază, care arată o reprezentare a oricărui număr de acceptat A _{^{următoare: A = m A * q P}} , unde m _A - este mantisa, q ^P - este o radix și P - numărul de ordine.

Mantisa trebuie să îndeplinească cerința q ^-1 ≤ | m _A | <1, atunci trebuie să existe fracție binară corespunzătoare care conține cifra de după punctul zecimal, care este diferit de zero, iar ordinea - un număr întreg. Și orice număr zecimal normalizat poate fi destul de ușor de imaginat în formă exponențială. Iar numărul de acest tip au o dimensiune de 4 sau 8 octeți.

De exemplu, numărul zecimal 999.999 conform formulei cu o mantisă normalizată va arata ca 0.999999 _~ 10 ^3.

Afișarea datelor de text: un pic de istorie

Cele mai multe dintre toți utilizatorii de sisteme informatice încă folosesc informațiile de testare. Și vizualizați informațiile textuale în calculator corespunde acelorași principii cod binar.

Cu toate acestea, datorită faptului că astăzi putem conta o mulțime de limbi în lume, pentru a reprezenta informații de text utilizează sistemul codificări speciale sau tabele de codificare. Odată cu apariția MS-DOS a fost considerat un standard de bază care codifică CP866, și computere Apple Mac va utiliza propriul standard. În timp ce o specială de codificare ISO 8859-5 a fost introdus în limba rusă. Cu toate acestea, odată cu dezvoltarea tehnologiei informatice necesare pentru a introduce noi standarde.

varietate de codificări

De exemplu, la sfârșitul anilor '90 ai secolului trecut a existat o universală codarea Unicode, care se pot ocupa nu numai date de tip text, dar , de asemenea , audio și video. Particularitatea sa este că un singur caracter a fost alocat mai mult de un pic, dar două.

Puțin mai târziu, există alte soiuri. Pentru sistemele bazate pe Windows, cel mai utilizat este de codificare CP1251, dar pentru limba rusă și este încă folosit de Koi-8P - codificare, care a apărut la sfârșitul anilor 70, și 80 au fost utilizate în mod activ, chiar și în sistemele bazate pe UNIX.

Foarte aceleași informații în reprezentare textuală a unui computer bazat pe masa ASCII, inclusiv o bază și o porțiune extinsă. Prima include codurile de la 0 la 127, al doilea - de la 128 la 255. Cu toate acestea, primele coduri gama 0-32 retrase dincolo de simboluri care sunt atribuite tastelor de o tastatură standard și tastele funcționale (F1-F12).

Grafica: Principalele tipuri de

În ceea ce privește grafica, care este utilizat pe scară largă în lumea digitală de astăzi, există unele nuanțe. Dacă te uiți la reprezentarea grafică a informațiilor într-un calculator, trebuie să acorde o atenție mai întâi la principalele tipuri de imagini. Printre acestea sunt două tipuri principale - vector si raster.

Grafică vectorială bazate pe utilizarea de forme primitive (linii, cercuri, curbe, poligoane, și așa mai departe. D.), casete de text și umple o anumită culoare. Bitmapuri se bazează pe utilizarea unei matrice rectangulară, din care fiecare element este numit un pixel. În plus, pentru fiecare element, puteți seta luminozitatea și culoarea.

vector de imagine

Astăzi, utilizarea vectorului are o zonă limitată. Ele sunt bune, de exemplu, atunci când crearea de desene tehnice și diagrame, sau pentru bidimensional sau modele tridimensionale ale obiectelor.

Exemple de forme vectoriale fixe sunt formate precum PDF, WMF, PCL. Pentru formele în mișcare folosit în principal pentru Macromedia Flash standard de. Dar, dacă vorbim despre calitatea sau efectuarea operațiunilor de mai complexe decât aceeași scală, este mai bine să utilizeze formate raster.

bitmapuri

Cu obiecte raster este mult mai complicat. Faptul că prezentarea informațiilor în matricea bazată pe calculator presupune utilizarea unor parametri suplimentari - adâncimea de culoare (expresie cantitativă a culorilor paletei) în biți și dimensiunea matricei (numărul de pixeli per inch, denumite DPI).

Aceasta este, paleta poate consta din 16, 256, 65.536 sau 16.777.216 culori, iar matricea poate varia, dar cele mai comune este numită o rezoluție de 800x600 pixeli (480 000 pixeli). Conform acestor indicatori pentru a determina numărul de biți necesari pentru a stoca obiect. Pentru aceasta se folosește mai întâi cu formula N = 2 ^I, în care N - este numărul de culori, și I - este o adâncime de culoare.

Apoi a calculat cantitatea de informații. De exemplu, pentru a calcula dimensiunea imaginii fișier care conține 65.536 de culori și o matrice de 1024x768 pixeli. Soluția este după cum urmează:

• I = log ₂ 65536, adică 16 biți;
• numărul de pixeli 1024 _* 768 = 786 432;
• Capacitatea memoriei este de 16 biți _* 786 432 = 12 582 912 octeți, ceea ce corespunde la 1,2 Mb.

Varietatea audio: direcția principală de sinteză

Prezentarea informațiilor într-un calculator, numit audio, sub rezerva acelorași principii de bază care au fost descrise mai sus. Dar, ca și pentru orice altă formă de informații obiecte pentru a reprezenta sunetul, de asemenea, utilizat caracteristicile lor suplimentare.

Din păcate, de înaltă calitate reproducere a sunetului și a apărut în tehnologia de calculator, în cel din urmă. Cu toate acestea, în cazul în care redarea a avut o evoluție mai prost, sinteza instrument muzical real de sondare a fost practic imposibil. Prin urmare, unele case de discuri au introdus propriile standarde. Astăzi, cele mai utilizate pe scară largă, sinteza FM și metoda tabelelor de unda.

În primul caz, înseamnă că orice sunet natural, care este continuă, poate fi descompus într-o anumită secvență (secvență), cele mai simple armonici folosind o metodă de prelevare a probelor și de a produce prezentarea de informații în memoria calculatorului pe baza codului. Pentru a reda utilizați procesul invers, dar în acest caz, pierderea inevitabilă a unora dintre componentele care apar pe calitatea.

Atunci când se presupune sinteza de masă val care există un tabel de pre-create cu exemple de sunetul instrumentelor vii. Astfel de exemple sunt numite mostre. În același timp, pentru a juca echipa MIDI (Musical Instrument Digital Interface) este folosit suficient de des pentru a percepe de tipul de cod de instrument, smoală, durata, intensitatea sunetului și dinamica de schimbare, setările de mediu și de alte caracteristici. Datorită acestui tip de sunet aproape destul de aproape de natural.

formate moderne

Întrucât anterior baza pentru WAV standard a fost luată (de fapt, foarte sunet și este sub forma unui val), în timp, a devenit foarte incomod, în cazul în care numai din cauza faptului că astfel de fișiere ocupă prea mult spațiu pe suportul de stocare.

De-a lungul timpului, tehnologii pentru a comprima acest format. Prin urmare, sa schimbat și ele însele formate. Cel mai cunoscut astăzi poate fi numit MP3, OGG, WMA, FLAC și multe altele.

Cu toate acestea, până în prezent principalii parametri ai oricărui fișier de sunet rămâne frecvența de eșantionare (44,1 kHz este standard, deși valorile pot fi găsite mai sus și mai jos), iar numărul de nivele de semnal (16 biți, 32 de biți). În principiu, o astfel de codificare digitală pot fi interpretate ca o reprezentare a informației în calculator de tip acustic bazat pe semnalul analogic primar (în natura oricărui sunet este inițial analogic).

Prezentare Video

În cazul în care problemele de sunet au fost rezolvate destul de rapid, video tot nu a fost atât de netedă. Problema a fost că clipul, un film sau un joc video sunt o combinație de video și audio. S-ar părea că ceea ce ar putea fi mai simplu decât să combine obiecte în mișcare de imagine cu o scară? După cum sa dovedit, aceasta a fost o problemă reală.

Tot ceea ce contează este că, din punct de vedere tehnic, inițial să-și amintească primul cadru al fiecărei scene, numit o cheie, și doar apoi pentru a păstra diferențele (diferență de cadre). Și ceea ce este mai dureros, digitalizate sau video create obținut o astfel de dimensiune încât să le stocați pe computer sau un suport amovibil a fost pur și simplu imposibil.

Problema a fost rezolvată, atunci când a apărut format AVI, care reprezintă un anumit recipient universal, constând dintr-un set de blocuri care pot fi stocate într-o informație arbitrară, astfel chiar și comprimat în moduri diferite. Astfel, chiar și fișierele de același format AVI unul de altul pot varia considerabil.

Și astăzi vă puteți întâlni o mulțime de alte formate video populare, dar pentru toate acestea utilizate lor proprii parametrii și valorile parametrilor, șef printre care este numărul de cadre pe secundă.

CODECS si decodoare

Prezentarea informațiilor pe calculator ca planul este imposibil de imaginat fără utilizarea de codec-uri și decodoare utilizate în compresia și decompresia conținutul inițial în timpul redării. Numele lor foarte sugerează că unele codificării (compresa) semnalul, al doilea - dimpotrivă - este despachetat.

Este cei care sunt responsabili pentru conținutul containerelor de orice dimensiune, precum și determina dimensiunea fișierului final. În plus, rolul important jucat de parametrul de rezoluție, așa cum este indicat pentru grafica raster. Dar astăzi ne putem întâlni chiar și UltraHD (4k).

concluzie

În cazul în care o anumită măsură rezuma cele de mai sus, se poate observa că numai sistemele informatice moderne, inițial funcționează exclusiv pe percepția unui cod binar (altfel ei pur și simplu nu înțeleg). Și utilizarea sa se bazează nu numai furnizarea de informații, dar, de asemenea, toate cunoscute limbaje de programare astăzi. Astfel, inițial, pentru a înțelege cum funcționează, este necesar să se înțeleagă esența utilizării secvențelor de unu și zero.