Presentare le informazioni in un computer: utilizzare gli esempi

Se una persona è impegnata nello studio della tecnologia informatica non è superficiale, ma sul serio, deve sicuramente essere a conoscenza di quali sono i diversi tipi di informazioni nel computer. Questa domanda è un elemento fondamentale, perché non solo l'uso di software e sistemi operativi, ma anche la programmazione è in linea di principio sulla base di questi Acaz.

Lezione "Presentazione di informazioni nel computer": le basi

In generale, apparecchiature informatiche per il modo in cui percepisce le informazioni o comandi, li converte in formati di file e fornisce all'utente il risultato finale è un po 'diverso dai concetti tradizionali.

Il fatto che tutti i sistemi esistenti basati su due soli operatori logici – "vero" e "falso» (vero, falso). In un certo senso più semplice è "sì" o "no".

Resta inteso che la scienza parole computer non capisce perché un sistema digitale speciale con codice condizionale è stato creato agli albori della tecnologia informatica, in cui l'approvazione della relativa unità, e la negazione – zero. Questo è esattamente quello che sembrava la cosiddetta rappresentazione binaria di informazioni in un computer. A seconda della combinazione di uno e zero è determinata e la dimensione dell'oggetto dati.

La più piccola unità di questo tipo è la dimensione un po '- bit, che può avere un valore di 0 o 1. Tuttavia, i sistemi moderni con tali piccole quantità non funzionano, e quasi tutti i modi di presentare le informazioni nel computer sono costretti a utilizzare solo otto bit, che insieme costituiscono byte (2 all'ottava potenza). Così, in un singolo byte può essere fatto di qualsiasi codifica dei caratteri di 256 possibili. Ed è un codice binario è il fondamento di qualsiasi dell'oggetto informazioni. Si comprenderà, come appare nella pratica.

Informatica: la fornitura di informazioni nel computer. numero a virgola fissa

Da quando è stato originariamente parlando di numeri, noi consideriamo come il sistema li tratta. Rappresentazione di informazioni numeriche nel computer oggi può essere diviso in elaborazione dei numeri con punto fisso e mobile. Il primo tipo può essere attribuita anche interi comuni, che dopo il punto decimale vale zero.

Si ritiene che il numero di questo tipo può avere 1, 2, o 4 byte. Il cosiddetto byte testa è responsabile per il segno del numero, mentre un segno positivo corrisponde a zero, e negativo – unità. Così, per esempio, una rappresentazione 2 byte del campo di valori per i numeri positivi nell'intervallo da 0 a ¹⁶ 1 ^febbraio che è 65535, e per i numeri negativi – -2 ¹⁵ a 2 ¹⁵ -1, che è uguale ad un intervallo di numeri da -32.768-32.767.

la rappresentazione in virgola mobile

Consideriamo ora il secondo tipo di numeri. Il fatto che le lezioni della scuola curriculum in "Reporting in un computer" (grado 9) numeri a virgola mobile non sono considerati. Le operazioni con loro sono abbastanza complesse e vengono utilizzati, ad esempio, nei giochi per computer. Tra l'altro, un po 'distratto dal tema, va detto che per le schede grafiche moderne uno dei principali indicatori della performance è la velocità delle transazioni è con questi numeri.

Qui si usa la forma esponenziale, in cui la posizione del punto decimale può essere modificato. Come la formula di base, che mostra una rappresentazione di un numero qualsiasi di accettato A _{^{seguenti: A = m A * q P}} , dove m _A – è la mantissa, q ^P – è una radice, e P – numero d'ordine.

La mantissa deve soddisfare il requisito di q ^-1 ≤ | m _A | <1, allora ci deve essere corretto frazione binaria contenente la cifra dopo il punto decimale, che è diverso da zero, e l'ordine di – un numero intero. E qualsiasi numero decimale normalizzato può essere abbastanza facile da immaginare in forma esponenziale. E il numero di questo tipo ha una dimensione di 4 o 8 byte.

Ad esempio, il numero decimale 999.999 secondo la formula con una mantissa normalizzata sarà simile 0,999,999 mila _~ 10 ^3.

Visualizzazione i dati di testo: un po 'di storia

La maggior parte di tutti gli utenti dei sistemi informatici usano ancora le informazioni della prova. E visualizzare le informazioni testuali nel computer corrisponde agli stessi principi di codice binario.

Tuttavia, a causa del fatto che oggi possiamo contare un sacco di lingue in tutto il mondo, per rappresentare le informazioni di testo utilizza il sistema di codifiche speciali o tabelle dei codici. Con l'avvento di MS-DOS è stato considerato uno standard di codifica di base CP866, e computer Apple Mac potranno utilizzare il proprio standard. Mentre una speciale codifica ISO 8859-5 è stato introdotto per la lingua russa. Tuttavia, con lo sviluppo della tecnologia informatica necessaria per introdurre nuovi standard.

varietà di codifiche

Ad esempio, alla fine degli anni 90-zioni del secolo scorso ci fu un universale codifica Unicode, in grado di gestire non solo i dati di testo, ma anche audio e video. La sua particolarità è che un singolo carattere è stato assegnato più di un bit, ma due.

Un po 'più tardi, ci sono altre varietà. Per i sistemi basati su Windows, il più utilizzato è il CP1251 codifica, ma per la lingua russa ed è ancora usato dai koi-8P – codifica, che è apparso alla fine degli anni '70 e '80 sono stati utilizzati attivamente anche in sistemi basati su UNIX.

La stessa informazione in rappresentazione testuale di un computer in base alla tabella ASCII, tra cui una base e una porzione estesa. Il primo comprende codici da 0 a 127, il secondo – da 128 a 255. Tuttavia, i primi codici gamma 0-32 ritirati oltre i simboli assegnati ai tasti di una tastiera standard e tasti funzione (F1-F12).

Grafica: I principali tipi di

Per quanto riguarda la grafica, che è ampiamente usato nel mondo digitale di oggi, ci sono alcune sfumature. Se si guarda alla rappresentazione grafica delle informazioni in un computer, è necessario innanzitutto prestare attenzione ai principali tipi di immagini. Tra loro ci sono due tipi principali – vettoriale e raster.

grafica vettoriale basato sull'impiego di forme primitive (linee, cerchi, curve, poligoni, e così via. D.), caselle di testo e riempie un colore specifico. Bitmap si basano sull'impiego di una matrice rettangolare, ciascun elemento dei quali è chiamato un pixel. Inoltre, per ogni elemento, è possibile impostare la luminosità e il colore.

immagine di vettore

Oggi, l'uso di vettore ha una superficie limitata. Sono buoni, per esempio, durante la creazione di disegni tecnici e diagrammi, o bidimensionali o modelli tridimensionali degli oggetti.

Esempi stazionarie forme vettoriali sono formati come PDF, WMF, PCL. Per spostare le forme principalmente usato standard di Macromedia Flash. Ma se parliamo della qualità o effettuare operazioni più complesse rispetto alla stessa scala, è meglio utilizzare formati raster.

bitmap

Con oggetti raster è molto più complicata. Il fatto che la presentazione delle informazioni nella matrice computer basato prevede l'utilizzo di ulteriori parametri – profondità di colore (espressione quantitativa dei colori tavolozza) in bit, e la dimensione della matrice (numero di pixel per pollice, denominati DPI).

Cioè, la palette possono essere costituiti da 16, 256, 65.536 o 16.777.216 colori, e la matrice può variare, ma la più comune è chiamato una risoluzione di 800×600 pixel (480 000 pixel). Secondo questi indicatori per determinare il numero di bit richiesti per memorizzare l'oggetto. Per questo primo utilizziamo la formula N = 2 ^{I in} cui N – è il numero di colori, e I – è una profondità di colore.

Poi calcolata la quantità di informazioni. Ad esempio, per calcolare la dimensione dell'immagine file contenente 65.536 colori e una matrice di 1024×768 pixel. La soluzione è la seguente:

• I = log ₂ 65536, che è di 16 bit;
• il numero di pixel 1024 _* 768 = 786 432;
• capacità di memoria è di 16 bit _* 786 432 = 12 582 912 byte, corrispondenti a 1,2 Mb.

Varietà di audio: la direzione principale della sintesi

Presentazione di informazioni in un computer, denominata audio, soggetta agli stessi principi di base che sono stati descritti in precedenza. Ma, come per qualsiasi altra forma di informazioni oggetti per rappresentare il suono, anche utilizzato i loro funzionalità aggiuntive.

Purtroppo, di alta qualità riproduzione del suono ed è apparso in tecnologia informatica nel all'ultimo. Tuttavia, se la riproduzione è andata più male, la sintesi di vero e proprio dal suono strumento musicale era praticamente impossibile. Di conseguenza, alcune case discografiche hanno introdotto i propri standard. Oggi, il più utilizzato, la sintesi FM e il metodo tavolo-wave.

Nel primo caso significa che qualsiasi suono naturale, che è continuo, può essere scomposto in una certa sequenza (sequenza) armoniche semplici utilizzando un metodo di campionamento e produrre presentazione delle informazioni nella memoria del computer in base al codice. Per giocare usate il processo inverso, ma in questo caso, l'inevitabile perdita di alcuni dei componenti che appaiono sulla qualità.

Quando sintesi tavolo onda si presume che v'è una tabella pre-creato con esempi del suono di strumenti dal vivo. Questi esempi sono chiamati campioni. Allo stesso tempo, per giocare la squadra MIDI (Musical Instrument Digital Interface) è usato spesso abbastanza per percepire dal tipo di codice di strumento, altezza, durata, intensità del suono e la dinamica del cambiamento, le impostazioni di ambiente e di altre caratteristiche. Grazie a questo tipo di suono abbastanza vicino vicino al naturale.

formati moderni

Mentre in precedenza la base per WAV standard è stato preso (in realtà, il suono stesso e si presenta sotto forma di un'onda), nel corso del tempo è diventato molto scomodo, se non altro per il fatto che tali file occupano troppo spazio sul supporto di memorizzazione.

Nel corso del tempo, le tecnologie per comprimere questo formato. Di conseguenza, ha cambiato e si formatta. Oggi il più noto può essere chiamato MP3, OGG, WMA, FLAC e molti altri.

Tuttavia, finora i principali parametri di qualsiasi file audio rimane frequenza di campionamento (44,1 kHz è standard, anche se i valori possono essere trovati sopra e sotto), e il numero di livelli di segnale (16 bit, 32 bit). In linea di principio, tale digitalizzazione può essere interpretato come una rappresentazione delle informazioni nel computer tipo acustico basato sul segnale analogico primario (nella natura di qualsiasi suono è originariamente analogico).

presentazione video

Se i problemi di audio sono stati risolti abbastanza velocemente, il video tutto ciò che non era così liscia. Il problema era che il clip, un film o un videogioco sono una combinazione di video e audio. Sembrerebbe che cosa c'è di più semplice di combinare oggetti in movimento di immagini con una scala? Come si è scoperto, questo è stato un vero problema.

Ciò che importa è che da un punto di vista tecnico, inizialmente per ricordare il primo fotogramma di ogni scena, detta chiave, e solo allora per preservare le differenze (frames differenza). E ciò che è più doloroso, digitalizzati o video creati ottenute dimensioni tali che li memorizza sul computer o supporti rimovibili era semplicemente impossibile.

Il problema è stato risolto quando apparso AVI che rappresenta una certa contenitore universale, costituito da un insieme di blocchi che possono essere memorizzati in un'informazione arbitraria, quindi anche compresso in modi diversi. Così, anche i file dello stesso formato AVI tra loro possono variare notevolmente.

E oggi si può incontrare un sacco di altri popolari formati video, ma per tutti loro usato il loro parametri ei valori dei parametri, fra i quali è il numero di fotogrammi al secondo proprio.

Codec e decoder

Presentazione di informazioni nel computer come il piano è impossibile immaginare senza l'uso di codec e decoder utilizzati per la compressione e decompressione del contenuto iniziale durante la riproduzione. Loro stesso nome suggerisce che alcuni encode (comprimere) il segnale, la seconda – al contrario – è decompresso.

Sono loro che sono responsabili per i contenuti dei contenitori di qualsiasi dimensione, così come determinare la dimensione del file finale. Inoltre, il ruolo importante svolto dal parametro risoluzione, come indicato per la grafica raster. Ma oggi siamo in grado di soddisfare anche UltraHD (4k).

conclusione

Se in qualche modo riassumere quanto sopra, si può notare solo che i moderni sistemi informatici inizialmente lavorano esclusivamente sulla percezione di un codice binario (altrimenti non capiscono). E il suo uso è basata non solo fornire informazioni, ma anche tutti noti linguaggi di programmazione oggi. Pertanto, inizialmente, capire come funziona il tutto, è necessario comprendere l'essenza del uso di sequenze di uno e zero.