Дискретное (цифровое) представление числовой информации
Учебные задачи:
1. Изучить системы счисления.
2. Изучить виды кодировок.
Студент должен
уметь:
- Самостоятельно использовать информационно – коммуникационные технологии
- Использовать достижения современной информатики для повышения собственного интеллектуального развития
- Выстраивать конструктивные взаимоотношения в командной работе.
знать:
- наиболее распространенных средств автоматизации информационной деятельности (текстовых редакторов, текстовых процессоров, графических редакторов, электронных таблиц, баз данных, компьютерных сетей).
- назначение и виды информационных моделей, описывающих реальные объекты или процессы.
- использование алгоритма как модели автоматизации деятельности
Представление числовой информации в компьютере.
Дискретное представление информации
Вся информация, которую обрабатывает компьютер должна быть представлена двоичным кодом с помощью двух цифр 0 и 1. Эти два символа принято называть двоичными цифрами или битами с помощью двух цифр 0 и 1 можно закодировать любое сообщение. Это явилось причиной того, что в компьютере обязательно должно быть организованно два важных процесса: кодирование и декодирование.
Кодирование – преобразование входной информации в форму, воспринимаемую компьютером, то есть двоичный код.
Декодирование – преобразование данных из двоичного кода в форму, понятную человеку.
С точки зрения технической реализации использование двоичной системы счисления для кодирования информации оказалось намного более простым, чем применение других способов. действительно, удобно кодировать информацию в виде последовательности нулей и единиц, если представить эти значения как два возможных устойчивых состояния электронного элемента:
0 – отсутствие электрического сигнала;
1 – наличие электрического сигнала.
Эти состояния легко различать. Недостаток двоичного кодирования – длинные коды. но в технике легче иметь дело с большим количеством простых элементов, чем с небольшим числом сложных.
Способы кодирования и декодирования информации в компьютере, в первую очередь, зависит от вида информации, а именно, что должно кодироваться: числа, текст, графические изображения или звук.
Дискретизация – это преобразование непрерывных изображений и звука в набор дискретных значений в форме кодов.
Способ записи чисел с помощью специальных знаков, цифр называется системой счисления (СС). В основе всякой СС лежит сложный принцип: некоторое определенное число единиц составляет одну единицу следующего высшего разряда. Это число называется основанием СС (q). [q=2 – двоичная СС, q=3 - троичная СС, q=10 – десятичная СС]Все системы счисления делятся на позиционные и непозиционные. Непозиционными системами являются такие системы счисления, в которых каждый символ сохраняет свое значение независимо от места его положения в числе. Примером непозиционной системы счисления является римская система. Система счисления называется позиционной, если одна и та же цифра имеет различное значение.
В компьютере для решения ряда задач используются восьмеричные СС, шестнадцатеричные СС. Ввод и вывод числовой информации осуществляется в удобной человеку десятичной СС, а их преобразование производит компьютер под управлением программ по специальному алгоритму:
1. При переводе 10 – го числа в систему с основанием q (=2,8,16) его необходимо последовательно делить на q пока не останется остаток меньше или равный 1.
2. Число с основанием q записывается как последовательность остатков от деления, записанных в обратном порядке, начиная с последнего.
Для перевода чисел из одной СС в другую удобно использовать стандартную программу калькулятор. Запустить программу Калькулятор можно, выбрав команду в Пуск=> Программы (Все программы) =>Стандартные. При работе с СС нужно переключиться на использование инженерного калькулятора (с помощью команды Вид ==> Инженерный). Наряду с традиционным десятичным (Dec) представлением можно выбрать шестнадцатеричное (Hex), восьмеричное (Oct) или Двоичное (Bin).
· Для чисел в шестнадцатеричной, восьмеричной и двоичной системах счисления доступны четыре варианта отображения: 8 байтов (64 бита), 4 байта (32 бита), 2 байта (16 битов) и 1 байт (8 битов).
· Для чисел в десятичной системе счисления доступны три варианта отображения: в градусах, радианах и градах.
Например, что перевести число 181 из десятичной системы счисления в двоичную надо выполнить следующие действия:
1. Перевести Калькулятор в Инженерный вид
2. Щелкнуть на переключателе Dec (Обычно он включен по умолчанию).
3. Набрать число 181.
4. Щелкнуть переключатель Bin. Число 181 сменится на 10110101.
Вопросы для закрепления теоретического материала к практическому занятию.
1. Что такое информация?
2. Перечислить свойства информации.
3. Какие виды информации Вы знаете?
Заполните пропуски числами:
14 Кбайт = байт = бит
47 Мбайт = Кбайт = бит
124 Гбайт = байт = бит
Выполненные работы прислать личным сообщением в вк, работы (файлы) подписать в формате: Фамилия.И_дата выдачи задания.
Критерии оценки:
«Отлично» - задание выполнено верно, оформление соответствует общепринятым требованиям (или ГОСТ для текстовых документов), не имеет недочетов. Сдано своевременно.
«Хорошо» - задание выполнено верно, аккуратно, имеет не существенные ошибки или недостатки. Сдано своевременно.
«Удовлетворительно» - задание выполнено не аккуратно, отсутствует какое либо форматирование (оформление работы). Сдано с нарушением установленных сроков.