Membentangkan maklumat dalam komputer: menggunakan contoh

Jika seseorang itu terlibat dalam kajian teknologi komputer tidak cetek, tetapi serius, ia pasti perlu sedar apakah yang berbeza bentuk maklumat dalam komputer. soalan ini adalah asas, kerana bukan sahaja penggunaan sistem perisian dan operasi, tetapi juga pengaturcaraan pada dasarnya berdasarkan kepada Ahas.

Pengajaran "Penyampaian maklumat dalam komputer": asas-asas

Secara umumnya, peralatan komputer untuk cara dia menganggap maklumat atau arahan, menukarkan mereka ke dalam format fail dan menyediakan pengguna hasil siap adalah agak berbeza daripada konsep konvensional.

Hakikat bahawa semua sistem yang sedia ada berdasarkan hanya dua pengendali logik - "benar" dan "false» (benar, palsu). Dalam erti kata yang lebih mudah ia adalah "ya" atau "tidak."

Difahamkan bahawa sains fakta komputer tidak faham mengapa sistem digital khas dengan kod bersyarat telah dicipta pada awal teknologi komputer, di mana kelulusan unit yang berkaitan, dan penafian - sifar. Yang betul-betul apa yang kelihatan perwakilan perduaan yang dipanggil maklumat dalam komputer. Bergantung kepada gabungan satu dan sifar berazam dan saiz objek data.

Unit terkecil jenis ini adalah saiz yang sedikit - sedikit, yang boleh mempunyai nilai sama ada 0 atau 1. Walau bagaimanapun, sistem moden dengan kuantiti yang kecil itu tidak berfungsi, dan hampir semua cara untuk menyampaikan maklumat dalam komputer dikurangkan kepada hanya menggunakan lapan bit, yang bersama-sama membentuk bait (2 kuasa kelapan). Oleh itu, dalam satu bait tunggal boleh dibuat daripada mana-mana pengekodan aksara 256 mungkin. Dan ia adalah kod binari merupakan asas kepada mana-mana objek maklumat. Ia akan difahami, bagaimana ia kelihatan dalam amalan.

Informatics: penyediaan maklumat dalam komputer. nombor tetap mata

Kerana ia pada asalnya bercakap tentang nombor, kami mengambil kira bagaimana sistem melayan mereka. Perwakilan maklumat berangka dalam komputer hari ini boleh dibahagikan kepada nombor pemprosesan dengan titik tetap dan terapung. Jenis pertama juga boleh dikaitkan integer biasa, yang selepas titik perpuluhan adalah bernilai sifar.

Adalah dipercayai bahawa nombor jenis ini boleh mengambil 1, 2, atau 4 bait. Ketua bait dipanggil bertanggungjawab tanda nombor, manakala tanda positif sepadan dengan sifar dan negatif - unit. Oleh itu, sebagai contoh, perwakilan 2-bait julat nilai untuk nombor positif dalam julat 0 hingga ^{16 Feb} 1, iaitu 65535, dan bagi nombor negatif - -2 ^{15-2 15} -1, yang adalah sama dengan pelbagai nombor dari -32.768-32.767.

Titik apung perwakilan

Sekarang pertimbangkan jenis kedua nombor. Hakikat bahawa pelajaran kurikulum sekolah mengenai "Laporan mengenai komputer" (gred 9) nombor titik apung tidak dipertimbangkan. Operasi dengan mereka adalah agak kompleks dan digunakan, sebagai contoh, dalam permainan komputer. Dengan cara ini, sedikit terganggu dari topik, ia harus berkata bahawa untuk kad grafik moden salah satu petunjuk utama prestasi adalah kelajuan transaksi adalah dengan nombor tersebut.

Di sini kita menggunakan bentuk eksponen, di mana kedudukan titik perpuluhan boleh ditukar. Sebagai formula asas, menunjukkan perwakilan apa-apa bilangan diterima A _{^{berikut: A = m A * q P}} , di mana m _A - adalah mantissa, q ^P - adalah radix, dan P - perintah nombor.

mantissa mesti memenuhi kehendak q ^-1 ≤ | m _A | <1, maka mesti ada sebahagian kecil binari betul yang mengandungi digit selepas titik perpuluhan, yang berbeza daripada sifar, dan perintah - nombor bulat. Dan mana-mana nombor perpuluhan normal boleh menjadi agak mudah untuk membayangkan dalam bentuk eksponen. Dan bilangan jenis ini mempunyai saiz 4 atau 8 bait.

Sebagai contoh, nombor perpuluhan 999,999 mengikut formula dengan mantissa normal akan kelihatan seperti 0,999999 _~ 10 ^3.

Memaparkan data teks: sedikit sejarah

Sebahagian besar daripada semua pengguna sistem komputer masih menggunakan maklumat ujian. Dan melihat maklumat teks dalam komputer sepadan dengan prinsip kod binari sama.

Walau bagaimanapun, disebabkan kepada fakta bahawa hari ini kita boleh mengira banyak bahasa di dunia, untuk mewakili maklumat teks menggunakan sistem pengekodan khas atau jadual kod. Dengan kedatangan MS-DOS dianggap sebagai standard asas pengekodan CP866, dan komputer Apple Mac akan menggunakan standard sendiri. Walaupun khas ISO 8859-5 pengekodan telah diperkenalkan kepada bahasa Rusia. Walau bagaimanapun, dengan perkembangan teknologi komputer perlu untuk memperkenalkan standard baru.

pelbagai pengekodan

Sebagai contoh, pada lewat 90-ies abad yang lalu terdapat universal pengekodan Unicode, yang boleh mengendalikan data teks bukan sahaja, tetapi juga audio dan video. Keanehan adalah bahawa watak tunggal telah memperuntukkan lebih daripada satu bit, tetapi dua.

Tidak lama kemudian, terdapat jenis lain. Untuk sistem berasaskan Windows, yang paling banyak digunakan adalah CP1251 pengekodan, tetapi untuk bahasa Rusia dan masih digunakan oleh koi-8P - pengekodan, yang muncul dalam lewat 70-an dan 80-an telah digunakan secara aktif walaupun dalam sistem berasaskan UNIX.

Maklumat yang sama dalam perwakilan teks komputer berdasarkan jadual ASCII, termasuk asas dan bahagian yang panjang. Yang pertama termasuk kod 0-127, kedua - dari 128 hingga 255. Walau bagaimanapun, kod julat pertama 0-32 ditarik balik di luar simbol yang diberikan kepada kekunci papan kekunci standard dan kekunci fungsi (F1-F12).

Grafik: jenis utama

Bagi grafik, yang digunakan secara meluas dalam dunia digital hari ini, terdapat beberapa nuansa. Jika anda melihat secara grafik maklumat dalam komputer, anda perlu memberi perhatian kepada jenis utama imej. Antaranya ialah dua jenis utama - vektor dan raster.

grafik vektor berdasarkan penggunaan bentuk primitif (garisan, bulatan, keluk, poligon, dan sebagainya. D.), Kotak teks dan mengisi warna tertentu. Bitmap adalah berdasarkan kepada penggunaan matriks segi empat tepat, setiap elemen yang dipanggil piksel. Di samping itu, untuk setiap elemen, anda boleh menetapkan kecerahan dan warna.

imej vektor

Hari ini, penggunaan vektor mempunyai kawasan yang terhad. Mereka yang baik, sebagai contoh, semasa membuat lukisan teknikal dan gambar rajah, atau bagi dua dimensi atau model tiga dimensi objek.

Contoh pegun bentuk vektor adalah format seperti PDF, WMF, PCL. Untuk bentuk bergerak terutamanya digunakan standard Macromedia Flash. Tetapi jika kita bercakap mengenai kualiti atau menjalankan operasi yang lebih kompleks daripada skala yang sama, ia adalah lebih baik untuk menggunakan format raster.

bitmap

Dengan objek raster ia adalah lebih rumit. Hakikat bahawa pembentangan maklumat dalam matriks berasaskan komputer yang melibatkan penggunaan parameter tambahan - kedalaman warna (ungkapan kuantitatif warna palet) dalam bit, dan saiz matriks (bilangan piksel per inci, yang disebut sebagai DPI).

Iaitu, palet boleh terdiri daripada 16, 256, 65,536 atau 16.777.216 warna, dan matriks boleh berbeza-beza, tetapi yang paling biasa dipanggil resolusi 800x600 piksel (480 000 piksel). Menurut indikator ini untuk menentukan bilangan bit yang diperlukan untuk menyimpan objek. Untuk ini kita mula-mula menggunakan formula N = 2 ^I, di mana N - adalah bilangan warna, dan saya - adalah kedalaman warna.

Kemudian dikira jumlah maklumat. Sebagai contoh, untuk mengira saiz imej fail yang mengandungi 65.536 warna dan matriks 1024x768 piksel. penyelesaian adalah seperti berikut:

• I = log ₂ 65536, iaitu 16 bit;
• bilangan piksel 1024 _* 768 = 786 432;
• kapasiti memori 16 bit _* 786 432 = 12 582 912 bait, yang sepadan dengan 1,2 Mb.

Pelbagai audio: arah utama sintesis

Pembentangan maklumat dalam komputer, yang dipanggil audio, tertakluk kepada prinsip-prinsip asas yang sama yang telah dinyatakan di atas. Tetapi, bagi apa-apa bentuk maklumat objek untuk mewakili bunyi, terlalu, yang digunakan ciri-ciri tambahan mereka.

Malangnya, berkualiti tinggi penghasilan bunyi dan muncul dalam teknologi komputer dalam yang terakhir. Walau bagaimanapun, jika main balik telah menunjukkan prestasi lebih baik, sintesis alat muzik sebenar yang terdengar adalah praktikal mustahil. Oleh itu, beberapa syarikat rakaman telah memperkenalkan standard mereka sendiri. Hari ini, paling banyak yang digunakan, sintesis FM dan kaedah jadual-gelombang.

Dalam kes pertama ia bermakna bahawa apa-apa bunyi semula jadi, yang berterusan, boleh dihuraikan kepada urutan tertentu (urutan) harmonik mudah dengan menggunakan kaedah persampelan dan menghasilkan pembentangan maklumat dalam memori komputer berdasarkan kod. Untuk bermain menggunakan proses sebaliknya, tetapi dalam kes ini, kerugian yang tidak dapat dielakkan daripada beberapa komponen yang muncul pada kualiti.

Apabila sintesis jadual-gelombang diandaikan bahawa terdapat sebuah meja pra-dicipta dengan contoh-contoh bunyi alat streaming. contoh itu dipanggil sampel. Pada masa yang sama untuk bermain MIDI (Musical Instrument Digital Interface) pasukan digunakan selalunya cukup untuk melihat dari jenis kod instrumen, padang, tempoh, intensiti bunyi dan dinamik perubahan, tetapan alam sekitar dan ciri-ciri lain. Terima kasih kepada ini jenis bunyi berhampiran cukup dekat dengan alam.

format moden

Sedangkan sebelum ini asas bagi WAV standard telah diambil (sebenarnya, yang bunyi dan dalam bentuk gelombang), dari masa ke masa ia menjadi sangat sukar, jika hanya kerana fakta bahawa fail tersebut menduduki ruang terlalu banyak di media penyimpanan.

Dari masa ke masa, teknologi untuk memampatkan format ini. Oleh itu, berubah dan format sendiri. Hari ini yang paling terkenal boleh dipanggil MP3, OGG, WMA, FLAC dan lain-lain lagi.

Bagaimanapun, sehingga kini parameter utama mana-mana fail bunyi masih kekerapan persampelan (44.1 kHz adalah standard, walaupun nilai boleh didapati di atas dan di bawah), dan bilangan tahap isyarat (16 bit, 32 bit). Pada dasarnya, seperti pendigitan yang boleh ditafsirkan sebagai perwakilan maklumat dalam jenis komputer akustik berdasarkan isyarat utama analog (dalam bentuk sebarang bunyi berasal analog).

video persembahan

Jika bunyi yang bermasalah telah diselesaikan dengan cepat, video segala-galanya tidak begitu lancar. Masalahnya ialah bahawa klip, filem atau permainan video adalah gabungan video dan audio. Ia akan kelihatan seolah-olah apa yang boleh menjadi lebih mudah daripada untuk menggabungkan objek bergerak imej dengan skala yang? Seperti yang ternyata, ini adalah masalah yang sebenar.

Apa yang penting ialah bahawa dari sudut pandangan teknikal, pada mulanya ingat bingkai pertama setiap babak, yang dipanggil kunci, dan hanya kemudian untuk mengekalkan perbezaan (perbezaan bingkai). Dan apa yang lebih menyakitkan, digital atau video dicipta diperolehi apa-apa saiz yang menyimpan pada komputer anda atau media boleh alih adalah hanya mustahil.

masalah itu telah diselesaikan apabila muncul format AVI yang mewakili bekas universal tertentu, yang terdiri daripada satu set blok yang boleh disimpan di dalam maklumat sewenang-wenangnya, dengan itu walaupun dimampatkan dalam cara yang berbeza. Oleh itu, walaupun fail format AVI sama antara satu sama lain boleh berbeza.

Dan hari ini anda boleh memenuhi banyak format video popular lain, tetapi untuk semua daripada mereka menggunakan parameter dan nilai-nilai parameter, ketua di kalangan yang merupakan bilangan bingkai sesaat mereka sendiri.

Codec dan penyahkod

Pembentangan maklumat dalam komputer sebagai rancangan itu adalah mustahil untuk membayangkan tanpa menggunakan codec dan penyahkod digunakan dalam pemampatan dan penyahmampatan kandungan awal semasa main balik. nama yang sangat mereka mencadangkan bahawa beberapa mengekod (compress) isyarat, yang kedua - sebaliknya - adalah terpadat.

Ia adalah mereka yang bertanggungjawab ke atas kandungan bekas dari pelbagai saiz, serta menentukan saiz fail yang terakhir. Di samping itu, peranan penting yang dimainkan oleh parameter resolusi, seperti yang ditunjukkan untuk grafik raster. Tetapi hari ini kita juga boleh memenuhi UltraHD (4k).

kesimpulan

Jika sedikit sebanyak kesimpulan di atas, ia boleh diperhatikan hanya bahawa sistem komputer moden pada mulanya bekerja secara eksklusif kepada persepsi kod binari (sehingga mereka tidak faham). Dan penggunaannya adalah berdasarkan bukan sahaja menyediakan maklumat, tetapi juga semua bahasa pengaturcaraan yang dikenali hari ini. Oleh itu, pada mulanya, untuk memahami bagaimana ia semua kerja-kerja, ia adalah perlu untuk memahami intipati penggunaan urutan satu dan sifar.