și de calcul
Rezumatul disciplinei „Introducere în specialitatea 6.01010036“ Formare profesională în domeniul tehnologiilor informatice în procesul de predare și învățare "
A terminat grup de studenți DG-K5-1 Yachmenev DA
Ucraineană Inginerie și Academia Pedagogică
1. Se pare informații
Deoarece cele mai vechi timpuri oamenii folosesc coduri. Cel mai simplu și convenabil sunt coduri digitale. De exemplu, culorile primare ale curcubeului sunt rosu, portocaliu, galben, verde, albastru, indigo, violet. Ele pot fi numerotate în ordinea indicată cu numere de 1 la 7.
Bucata de muzica este înregistrată cu ajutorul muzicii. Notele sunt muzicale număr, re, mi, fa, sol, la, si. Ei, de asemenea, pot fi etichetate cu numere de 1 la 7.
Zilele săptămânii sunt numerotate cu aceleași numere. Astfel, o varietate de informații - culoare, muzică și zilele săptămânii - pot fi prezentate într-un mod uniform - cu ajutorul cifrelor.
Pentru a gestiona computerul, orice informație reprezentate ca numere scrise folosind cifre. Cifrele prezentate de semnale electrice, cu care computerul este pornit. Pentru a ajuta distinge computerul utilizează semnalele de două niveluri. Unul dintre ele corespunde cu numărul 1, celălalt - numărul 0. Numerele 0 și 1 numit binare. Acestea sunt simboluri care alcătuiesc o limbă înțeleasă și utilizată de computer. Informațiile care funcționează computerul, „codificate“ folosind această limbă. Astfel, orice informație pe computer este reprezentat de cifre binare. Cea mai mică cantitate de informație este una dintre cele două valori posibile - 0 sau 1. O astfel de cantitate de informație este numit un pic (pic scurt din cifra binară engleză - .. O cifră binară). Sunt evenimente la fel de probabile, apariția care sunt la fel de posibile. De exemplu, atunci când moneda se clatina oportunitate de pierdere „cifre“ sau „Emblem“ identice. Pentru a identifica în mod unic una dintre cele două evenimente - „cifra“ sau „strat“ - un singur bit de informație: 0 - „cifre“ 1 - „creasta“ (sau invers).
Un bit este cea mai mică unitate de măsură a cantității de informații într-un calculator. Acum, pentru a învăța să reprezinte orice număr de combinații de unu și zero. Această reprezentare trebuie să fie fără echivoc, adică, Numerele diferite trebuie să corespundă diferitelor combinații.
2. Sistemul de număr zecimal
sistem numeric - un sistem de numere de scris, folosind un anumit set de numere. Numerele ne sunt utilizate în sistemul de înregistrare - sistemul zecimal - la numerele de înregistrare, cu zece cifre: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9. In acest sistem, orice număr întreg non-negativ este reprezentat de puteri de 10 (100 = 1, 101 = 10, 100 = 103 102 = 1000 104 = 10000.). Numărul 10 este o bază a sistemului numeric.
Într-adevăr, în cazul în care numărul este mai mic de 10, este scris simpla cifra corespunzătoare.
Dacă numărul este mai mare sau egală cu 10, dar mai mică de 100, acesta este reprezentat de două numere: primul indică numărul de zeci complete conținute în numărul, al doilea - numărul de unități în ultimii zece incomplete.
Subscriptului indică sistemul numeric, în care numărul inițial înregistrat. Dacă numărul este mai mare sau egal cu 100, dar mai puțin de 1000, apoi să-l înregistreze folosind trei cifre. Prima cifră - numărul de plin de sute conținute în număr, al doilea număr - numărul de duzină pe deplin în ultima parte-o sută, a treia cifră - numărul de unități în ultimii zece incomplete.
Cu această abordare pentru a reprezenta un număr mai mare sau egal cu 1000, dar mai mică de 10.000, este necesar pentru patru cifre. Prima cifră - numărul total de mii, al doilea - numărul de sute complete, al treilea - numărul zecilor complete, iar al patrulea - numărul de unități.
Numărul de cifre utilizate pentru reprezentări zecimale numărul unu mai mare decât indicele de cele mai 10 conținute în puț. Acest lucru se datorează faptului că, în prezentarea implicată de gradul zero, de 10.
Astfel, orice număr întreg nenegativ în zecimala este reprezentat ca:
în care fiecare dintre coeficienții o, o-1 figură, ···, a1, a0 este unul dintre numerele de la 0 la 9, numite cifre zecimale, și o nu este egal cu 0. zecimalul primului sistem de înregistrare se înregistrează. al doilea - o cifră de-1, etc. ultima - o cifră a0. Astfel, înregistrarea zecimală secvență număr întreg nenegativ este un up-1. a0 sunt coeficienții reprezintă acest număr în forma (1).
Numărul total de cifre din număr zecimal egal cu numărul de coeficienți din reprezentarea (1), adică n + 1, unde n - un indicator mai mare număr de 10 conținute în sursa de bine.
Coeficienții din (1) trebuie să ia pe valori de la 0 la 9, prichet AN raport nu trebuie să fie zero (zero poate fi primele numere cifre). Acest lucru asigură unicitatea unei astfel de reprezentare. Dacă oricare dintre coeficienții mai mare de 9, apoi o tranziție la gradul următor.
10 · 103 · 1 = 104; 12 · 104 = (10 + 2) x 104 = 1 + 2 · 105 · 104.
Prin urmare, un set de cifre zecimale 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 oferă o reprezentare fără echivoc a unui număr întreg nenegativ arbitrar în zecimala.
3. Sistemul de număr binar
Sistemul binar - un sistem în care numerele sunt utilizate pentru înregistrarea de două cifre 0 și 1. Baza sistemului binar este numărul 2. Pentru înregistrarea unei reprezentări binare a acestui număr este utilizat de numărul de 2 grade.
Luați în considerare exemplele așa cum este reprezentat prin intermediul unor puteri de 2. Noi da mai întâi un tabel de valori de 2 grade.
4. Ce numere pot fi scrise folosind n biți
A fost deja descris modul de a obține orice număr zecimal cod binar, adică traduce aceasta din zecimal în binar. Să luăm acum în considerare efectul opus: conversia numerelor binare în zecimal.
Deci, doriți să găsiți un număr zecimal printr-un cod binar cunoscut al numărului. Noi folosim reprezentarea formei (2). Coeficienti AN, o-l, ···, a1, a0 sunt cunoscute. Deci, avem nevoie pentru a calcula valoarea expresiei (2). Luați în considerare exemple. Având în vedere un cod binar 11012. cel mai din stânga - semnificativ bit - are numărul 3. Prin urmare, primul termen este egal cu 1 · 23. Următorul bit este numărul 2. Al doilea termen este egal cu 1 · 22. Al treilea termen este egal cu 0 · 21, al patrulea termen este 1 · 20. Numărul necesar este suma a patru componente: 1 · 23 · + 1 + 22 0 + 1 · 21 · 20 = 8 + 4 + 1 = 13. Astfel, 11012 = 13.
Având în vedere un număr binar 11010112. având un cod binar este egal cu suma 1 + 1 · 26 · 25 · 24 + 0 + 1 + 0 · 23 · 22 · 1 + 21 + 1 x 20 = 64 + 32 + 8 + 2 + 1 = 107.
În număr zecimal următor se obține din cel anterior prin adăugarea unu la numărul de unități din numărul anterior.
Același lucru se întâmplă în pregătirea următorului număr binar de binar precedent: a LSB număr binar precedent a crescut cu unul.
În mod obișnuit, operația de adăugare este aceeași pentru toate sistemele numerice: în cazul în care suma este un număr comprimabile mai mare sau egal cu transferul unității radix are loc în următoarea cifră din stânga. Astfel, regulile de adăugare într-un sistem binar sunt după cum urmează:
Folosind aceste reguli, obținem
(La fel ca și în sistemul zecimal, cel mai mare număr format din trei cifre - 999, obținem atunci când fiecare dintre cifrele presupune valoarea sa maximă de 9). Rețineți că 7 = 8-1 = 23-1. Pentru a furniza numărul următor 7 8 (= 23), nevoia de patru biți. Deci, folosind trei biți, se pot înregistra opt numere zecimale 0 - 7.
Și dacă scrieți un număr zecimal în format binar folosind patru biți? Cel mai mare număr, codul binar care este compus din patru biți este de 15: în binare sale patru biți sunt egale cu unu: 15 = 11112. Din nou, observăm că 15 = 16-1 = 24-1; de înregistrare ca urmare a 15-a zi a 16 trebuie să aibă cinci biți. Deci, folosind patru biți poate fi înregistrat un număr de la 0 la 15 (16 = 24 numere). Este clar că cel mai mare număr care este utilizat pentru biții săi binare și este egal cu 2n -1. Urmat de un număr de 2n necesar pentru intrarea n + 1 biți. Astfel, prin utilizarea n biți, este posibil să se înregistreze codurile binare de numere de la 0 la 2n -1, toate numerele 2n.
5. Cum este cantitatea de informații într-un calculator
Calculatorul este considerat, de obicei o secvență de biți de lungime 8. O astfel de secvență este numit un octet, iar următorul bit pentru unitatea de măsurare a cantității de informații în calculator.
Cu un singur octet poate fi scris cod binar 28 = 256 valori de la 0 la 255. Octeții sunt combinate în secvențe de lungime 1024 (= 210). O astfel de secvență este numit kilobiți (KB) și de asemenea utilizat pentru a măsura cantitatea de informații în calculator. De obicei, „kilogram“ prefix indică faptul că unitatea 1000 este luată. De exemplu, 1 kg este de 1000 de grame de 1 km este de 1000 de metri. Cea mai apropiată de mii de număr care este o putere de 2, există 210 = 1024. Acesta este de 1024 octeți și se numește kiloocteți (KB).
Secvența de 1024 kb numit megaocteți (MO) de 1024MB - gigabyte (GB), 1024 gb - terabyte (TB).
Biți, bytes, kilobytes, megaocteți - unitatea de bază pentru măsurarea cantității de informații într-un calculator.
Deci, cu ajutorul numerelor binare și secvența lor (numerele) sunt ușor de înțeles de calculator. Procesul de conversie a informațiilor reprezentate de schema:
Această diagramă este citit de la stânga la dreapta, arată modul în care informația este primită din exterior în computer. Conversia informațiilor de intrare în coduri binare operează dispozitive de intrare. Același model este citit de la dreapta la stânga, se arată modul de a prezenta rezultatele calculatorului - ieșire. Conversia datelor binare de ieșire în informațiile de ieșire dispozitive de ieșire funcționează.
memoria calculatorului conține informații în format binar (sub formă de 0 și 1), iar procesorul efectuează operațiuni numai cu datele prezentate în binar.
6. hexazecimal
Sistemul hexazecimal - un sistem numeric în care numărul de bază este 16. Orice număr întreg pozitiv este reprezentat în sistem prin intermediul 16 grade ca
notație hexazecimală un întreg pozitiv este o secvență de coeficienți un an-1. Al a0 de la (3).
Reprezentarea unui sistem hexazecimal a fost valori fără ambiguitate ale coeficienții puterilor de șaisprezece ani trebuie să fie întregi de la 0 la 15. În cazul în care valoarea coeficientului de luat egal cu 16, multiplicarea într-o anumită măsură, de numărul 16, acest raport oferă următoarele numere de gradul 16: 16 · 16n = 1 · 16n + 1; 25 · 16n = (16 + 9) · 16n = 1 · 16n + 1 + 9 · 16n.
În ceea ce privește coeficienții numerelor din sistem hexazecimal sunt luate șaisprezece simboluri 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F. Acestea sunt numite cifre hexazecimale. numere zecimale 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 și își păstrează valorile în notație hexazecimală: 010 016 = 110 = 116 910 = 916. Simboluri A, B, C, D, E, F corespund cu numerele zecimale la 10 la 15:
Utilizarea hexazecimală în calculator convenabil, datorită faptului că conținutul unui singur octet poate fi scris cu două cifre hexazecimale. Într-adevăr, pentru înregistrarea orice cifre hexazecimale este suficient de patru biți. cifră maximă hexazecimal F = 1510 este binar cod 1111. Un octet - este de 8 biți, care pot fi împărțite în două părți: cele patru biți mai puțin semnificativi, numerotate de la 0 la 3 și patru biți numerotate între 4 și 7.
Conținutul fiecărei părți pot fi scrise o singură cifră hexazecimal, iar conținutul de octeți - două: prima - 4 biți de-al doilea - 4 LSB.
Astfel, orice număr la 0 la 255 (conținutul octet 1) poate fi exprimată prin două cifre hexazecimale.
Codificare 7. caractere
Calculatoarele pot ocupa numai informațiile furnizate în formă numerică. Când introduceți documente, programe, etc. Text (De exemplu, intrare de la tastatură) caracterele de intrare sunt codificate de un anumit număr, o imagine simbol este construit în derivarea citibil (la monitor, imprimantă etc.) pentru fiecare număr (simbol de cod). Corespondența între un set de caractere și codurile lor se numește codificarea caracterelor.
Ca o regulă, codul de caractere este stocat într-un singur octet, astfel încât codurile de caractere poate fi setat de la 0 la 255. Acestea sunt numite codificări pe un singur octet, ei pot utiliza până la 256 de caractere diferite. Cu toate acestea, acum din ce în ce mai frecventă devine o codificare de doi octeți este Unicode în codurile de caractere ei poate fi setat de la 0 la 65535. În acest camere de codificare pentru caractere aproape toate comune (litere ale alfabetului în diferite limbi, matematică, simboluri decorative, etc. ).
Într-un mediu grafic tabele de cod Windows concepute pentru PC-ul IBM, sunt depășite în multe privințe. Într-adevăr, în Windows, de regulă, nu are nevoie de așa-numitele „simboluri Pseudographic“ utilizate în modul text, DOS programe pentru a desena linii și diagrame: În Windows, puteți desena orice linie sau diagramă direct.
Tabelul de codare a caracterelor
În ciuda varietății de sarcini rezolvate cu ajutorul unui calculator, principiul aplicării sale în fiecare caz este aceeași: informațiile care vin în calculator prelucrate în scopul de a obține rezultatele dorite. Calculatorul se poate ocupa numai informațiile furnizate în formă numerică. Toate celelalte informații (sunete, imagini, etc.), pentru prelucrare care urmează să fie convertite în formă numerică. Pentru procesarea informațiilor text pe computer de obicei, atunci când intră în calculator, fiecare caracter este codificat anumit număr, și la o ieșire la dispozitive externe, numere de om care pot fi citite la aceste scrisori respective de imagine construite.