اسلاید 1

اسلاید 2

مفهوم "اطلاعات" و ویژگی های اطلاعات اندازه گیری اطلاعات. روش الفبایی اندازه گیری اطلاعات. رویکرد مبتنی بر محتوا ارائه و کدگذاری اطلاعات نمایش اطلاعات عددی با استفاده از سیستم های اعداد ترجمه اعداد در سیستم های اعداد موقعیتی عملیات حسابی در سیستم های اعداد موقعیتی نمایش اعداد در کامپیوتر کدگذاری باینری اطلاعات ذخیره سازی اطلاعات

اسلاید 3

مفهوم "اطلاعات" و ویژگی های اطلاعات

مفهوم "اطلاعات" اطلاعات در فلسفه اطلاعات در فیزیک اطلاعات در زیست شناسی ویژگی های اطلاعات

اسلاید 4

اطلاعات چیست؟

کلمه "اطلاعات" از کلمه لاتین "اطلاعات" گرفته شده است که به عنوان توضیح، ارائه ترجمه می شود. مفهوم "اطلاعات" در درس علوم کامپیوتری اساسی است که نمی توان آن را از طریق مفاهیم "ساده" دیگر تعریف کرد.

اسلاید 5

در ساده ترین درک روزمره، اصطلاح "اطلاعات" معمولاً با برخی اطلاعات، داده ها، دانش همراه است. اطلاعات در قالب پیام هایی منتقل می شود که شکل و نحوه ارائه آن را تعیین می کند. نمونه هایی از پیام ها عبارتند از: یک قطعه موسیقی، یک برنامه تلویزیونی، متن چاپ شده روی چاپگر و غیره. فرض بر این است که یک منبع اطلاعات و یک گیرنده اطلاعات وجود دارد. یک پیام از یک منبع به یک گیرنده از طریق رسانه ای که یک کانال ارتباطی است منتقل می شود (شکل 1).

اسلاید 6

اطلاعات در فلسفه

پیام دانشجویی

اسلاید 7

اسلاید 8

اسلاید 9

ویژگی های اطلاعاتی

انسان موجودی اجتماعی است تا بتواند با افراد دیگر ارتباط برقرار کند، و تبادل اطلاعات همیشه به زبان خاصی انجام می شود - روسی، انگلیسی و غیره. شرکت کنندگان در بحث باید به زبانی صحبت کنند که ارتباط به آن انجام می شود، سپس اطلاعات برای همه شرکت کنندگان در تبادل اطلاعات قابل درک خواهد بود. اطلاعات باید مفید باشد، سپس بحث ارزش عملی پیدا می کند. اطلاعات بی فایده باعث ایجاد نویز اطلاعاتی می شود که درک اطلاعات مفید را دشوار می کند.

اسلاید 10

اصطلاح "رسانه های جمعی" به طور گسترده ای شناخته شده است که اطلاعات را برای همه اعضای جامعه به ارمغان می آورد. چنین اطلاعاتی باید قابل اعتماد و به روز باشد. اطلاعات نادرست افراد جامعه را گمراه می کند و می تواند باعث ناآرامی اجتماعی شود. اطلاعات بی ربط فایده ای ندارد و به همین دلیل است که هیچ کس جز مورخان روزنامه های سال گذشته را نمی خواند. برای اینکه شخص بتواند به درستی در دنیای اطراف خود حرکت کند، اطلاعات باید کامل و دقیق باشد. وظیفه کسب اطلاعات کامل و دقیق بر عهده علم است. تسلط بر دانش علمی در فرآیند یادگیری به فرد این امکان را می دهد که اطلاعات کامل و دقیقی در مورد طبیعت، جامعه و فناوری به دست آورد.

اسلاید 11

اندازه گیری اطلاعات رویکرد حروف الفبا

رویکرد الفبایی برای اندازه‌گیری مقدار اطلاعات موجود در یک متن استفاده می‌شود که به صورت دنباله‌ای از نویسه‌های برخی از حروف الفبا نمایش داده می‌شود. این رویکرد به محتوای متن ارتباطی ندارد. مقدار اطلاعات در این مورد حجم اطلاعات متن نامیده می شود که متناسب با اندازه متن - تعداد کاراکترهای تشکیل دهنده متن است. این رویکرد برای اندازه گیری اطلاعات، گاهی اوقات رویکرد حجمی نامیده می شود.

اسلاید 12

هر کاراکتر متن حاوی مقدار مشخصی از اطلاعات است. وزن اطلاعات نماد نامیده می شود. بنابراین حجم اطلاعات متن برابر است با مجموع وزن اطلاعات تمام کاراکترهای سازنده متن. در اینجا فرض بر این است که متن یک زنجیره متوالی از کاراکترهای شماره گذاری شده است. در فرمول (1)، i1 نشان دهنده وزن اطلاعات کاراکتر اول متن، i2 - وزن اطلاعات کاراکتر دوم متن و غیره است. K - اندازه متن، به عنوان مثال. تعداد کل کاراکترهای متن

اسلاید 13

همه چیز آماده است شخصیت های مختلفکه برای نوشتن متون استفاده می شود، الفبا نامیده می شود. اندازه الفبا یک عدد صحیح است که به آن قدرت الفبا می گویند. باید در نظر داشت که الفبا نه تنها حروف یک الفبای خاص را شامل می شود، بلکه تمام نمادهای دیگری را که می توان در متن استفاده کرد: اعداد، علائم نقطه گذاری، براکت های مختلف. تعیین وزن اطلاعات کاراکترها می تواند در دو تقریب اتفاق بیفتد: با فرض احتمال برابر (تکرار برابر وقوع) هر کاراکتر در متن. با در نظر گرفتن احتمالات مختلف (تکرارهای مختلف وقوع) کاراکترهای مختلف در متن.

اسلاید 14

تقریب احتمال برابر کاراکترها در متن

اگر فرض کنیم همه حروف الفبا در هر متنی با یک بسامد ظاهر شوند، وزن اطلاعات همه کاراکترها یکسان خواهد بود. سپس سهم هر کاراکتر در متن 1/N ام قسمت متن است. با تعریف احتمال، این مقدار برابر با احتمال ظاهر شدن یک کاراکتر در هر موقعیت متن است: p=1/N.

اسلاید 15

از موقعیت رویکرد الفباییبه بعد اطلاعات 1 بیت وزن اطلاعات یک نماد از الفبای دودویی است. واحد بزرگتر اطلاعات بایت است. 1 بایت وزن اطلاعات یک کاراکتر از یک الفبای با ظرفیت 256 است. (1 بایت = 8 بیت) برای نشان دادن متون ذخیره شده و پردازش شده در رایانه، الفبای با ظرفیت 256 نماد اغلب استفاده می شود. بنابراین، 1 کاراکتر از چنین متنی 1 بایت "وزن" است. 1 کیلوبایت (کیلو بایت) = 210 بایت = 1024 بایت 1 مگابایت (مگابایت) = 210 کیلوبایت = 1024 کیلوبایت 1 گیگابایت (گیگا بایت) = 210 مگابایت = 1024 مگابایت

اسلاید 16

تقریب احتمالات مختلف کاراکترها در متن

این تقریب در نظر می‌گیرد که در متن واقعی کاراکترهای مختلف با فرکانس‌های متفاوت رخ می‌دهند. نتیجه این است که احتمال ظهور شخصیت های مختلف در یک موقعیت خاص از متن متفاوت است و بنابراین، وزن اطلاعات آنها متفاوت است. تجزیه و تحلیل آماری متون روسی نشان می دهد که فراوانی وقوع حرف "o" 0.09 است. این بدان معناست که به ازای هر 100 کاراکتر، حرف "o" به طور متوسط ​​9 بار ظاهر می شود. همین عدد نشان دهنده احتمال ظاهر شدن حرف "o" در یک موقعیت خاص در متن است: p0=0.09. بنابراین وزن اطلاعات حرف "o" در متن روسی 3.47393 بیت است.

اسلاید 17

اندازه گیری اطلاعات رویکرد محتوایی

از منظر یک رویکرد معنادار برای اندازه گیری اطلاعات، مسئله میزان اطلاعات در یک پیام دریافتی توسط یک شخص حل می شود. وضعیت زیر در نظر گرفته می شود: یک شخص پیامی در مورد یک رویداد دریافت می کند. در این حالت، عدم قطعیت دانش فرد در مورد رویداد مورد انتظار از قبل مشخص است. عدم قطعیت دانش را می توان با عدد بیان کرد گزینه های ممکنرویدادها یا احتمال انواع مورد انتظار رویداد؛

اسلاید 18

2) در نتیجه دریافت پیام، عدم قطعیت دانش برطرف می شود: از تعداد معینی گزینه ممکن، یکی انتخاب شد. 3) فرمول مقدار اطلاعات پیام دریافتی را که در بیت بیان می شود محاسبه می کند. فرمول مورد استفاده برای محاسبه مقدار اطلاعات به موقعیت ها بستگی دارد که می تواند دو مورد باشد: همه گزینه های ممکن برای یک رویداد به یک اندازه محتمل هستند. تعداد آنها متناهی و برابر با N است. احتمالات (p) انواع احتمالی رویداد متفاوت است و از قبل مشخص می شوند: (pi)، i=1..N. در اینجا، مانند قبل، N تعداد گزینه های ممکن برای رویداد است.

حوادث به همان اندازه محتمل

اتفاقات نابرابر محتمل

اسلاید 19

اگر با حرف i مقدار اطلاعات موجود در پیام را نشان دهیم که یکی از N رویداد به همان اندازه محتمل رخ داده است، مقادیر i و N با فرمول هارتلی به یکدیگر مرتبط می شوند: 2i = N (1) مقدار I. در بیت اندازه گیری می شود. این منجر به نتیجه گیری زیر می شود: 1 بیت مقدار اطلاعات موجود در یک پیام در مورد یکی از دو رویداد به همان اندازه محتمل است. فرمول هارتلی یک معادله نمایی است. اگر i یک کمیت مجهول باشد، جواب معادله (1) به صورت زیر خواهد بود:

(2) مثال 1 مثال 2

اسلاید 20

وظیفه. این پیام که یک ملکه بیل از روی دسته کارت کشیده شده چقدر اطلاعات دارد؟ راه حل: عرشه - 32 کارت. در یک عرشه به هم ریخته، افتادن هر کارتی یک رویداد به همان اندازه محتمل است. اگر i مقدار اطلاعات موجود در پیام است که یک کارت خاص (ملکه بیل) از بین رفته است، از معادله هارتلی: 2i = 32 = 25 بنابراین: I = 5 بیت

اسلاید 21

وظیفه. پیام غلتاندن 3 روی قالب شش وجهی چقدر اطلاعات دارد؟ راه حل: با در نظر گرفتن از دست دادن هر یال به عنوان یک رویداد به همان اندازه محتمل، فرمول هارتلی را می نویسیم: 2i = 6. بنابراین:

اسلاید 22

اگر احتمال وقوع یک رویداد p باشد و i (بیت) مقدار اطلاعات موجود در پیام است که این رویداد رخ داده است، آنگاه این کمیت ها با فرمول به یکدیگر مرتبط می شوند: 2i = 1/p (*) حل نمایی معادله (*) برای i به دست می آید: فرمول (**) توسط K. Shannon پیشنهاد شده است، بنابراین فرمول Shannon نامیده می شود.

اسلاید 23

ارائه و کدگذاری اطلاعات

1. زبان به عنوان یک سیستم نشانه 2. بازنمایی اطلاعات در موجودات زنده 3. کدگذاری اطلاعات

اسلاید 24

زبان به عنوان یک سیستم نشانه

زبان سیستم خاصی از بازنمایی نمادین اطلاعات است. "زبان مجموعه ای از نمادها و مجموعه ای از قوانین است که تعیین می کند چگونه پیام های معنی دار از این نمادها ایجاد شود" (فرهنگ لغت علوم کامپیوتر مدرسه). زیرا یک پیام معنادار اطلاعات است، سپس تعاریف با هم مطابقت دارند. زبان

زبان رسمی طبیعی علوم کامپیوتر

اسلاید 25

زبان های طبیعی

زبان های گفتار ملی از لحاظ تاریخی توسعه یافته است. مشخصه بیشتر زبان های مدرن وجود اشکال شفاهی و نوشتاری گفتار است. تحلیل زبان‌های طبیعی عمدتاً موضوع علوم زبان‌شناسی، به‌ویژه زبان‌شناسی است. در علوم کامپیوتر، تجزیه و تحلیل زبان طبیعی توسط متخصصان این رشته انجام می شود. هوش مصنوعی. یکی از اهداف توسعه یک پروژه کامپیوتری نسل پنجم، آموزش درک زبان های طبیعی به کامپیوتر است.

اسلاید 26

زبان های رسمی

زبان هایی که به طور مصنوعی برای استفاده حرفه ای ایجاد شده اند. آنها معمولاً ماهیت بین المللی و به صورت نوشتاری دارند. مثال هایی از این زبان ها عبارتند از ریاضیات، زبان فرمول های شیمیایی و نت موسیقی. زبان های رسمی با تعلق به یک حوزه موضوعی محدود مشخص می شوند. هدف یک زبان رسمی توصیف کافی از سیستم مفاهیم و روابط مشخصه یک حوزه موضوعی معین است.

اسلاید 27

مفاهیم زیر با هر زبانی مرتبط است: الفبا مجموعه ای از نمادهای مورد استفاده است. نحو - قوانینی برای نوشتن ساختارهای زبان؛ معناشناسی - جنبه معنایی ساخت زبان؛ عمل شناسی - پیامدهای عملی استفاده از متن در زبان داده شده. زبان‌های طبیعی از این نظر محدودیتی ندارند و می‌توان آن‌ها را جهانی نامید. با این حال، همیشه استفاده از زبان طبیعی در زمینه های بسیار تخصصی راحت نیست. در چنین مواردی مردم به زبان های رسمی متوسل می شوند. نمونه‌هایی از زبان‌هایی وجود دارد که در یک حالت میانی بین طبیعی و رسمی قرار دارند. زبان اسپرانتو به طور مصنوعی برای برقراری ارتباط بین مردم از ملیت های مختلف ایجاد شده است. و لاتین در زمان ما به زبان رسمی پزشکی و فارماکولوژی تبدیل شده است و کارکرد خود را به عنوان یک زبان گفتاری از دست داده است.

اسلاید 28

بازنمایی اطلاعات در موجودات زنده

فرد با استفاده از حواس خود اطلاعاتی در مورد دنیای اطراف خود دریافت می کند. پایانه های عصبی حساس اندام های حسی ضربه را درک کرده و آن را به نورون هایی که مدارهای آن سیستم عصبی را تشکیل می دهند، منتقل می کنند. یک نورون می تواند در یکی از دو حالت باشد: غیر برانگیخته و برانگیخته. یک نورون برانگیخته یک تکانه الکتریکی تولید می کند که از طریق سیستم عصبی منتقل می شود. حالت یک نورون (بدون تکانه، یک تکانه وجود دارد) را می توان نشانه هایی از الفبای خاصی از سیستم عصبی در نظر گرفت که با کمک آن اطلاعات منتقل می شود.

اسلاید 29

اطلاعات ژنتیکی تا حد زیادی ساختار و رشد موجودات زنده را تعیین می کند و به ارث می رسد. اطلاعات ژنتیکی در سلول های موجودات در ساختار مولکول های DNA (دئوکسی ریبونوکلئیک اسید) ذخیره می شود. مولکول DNA از دو زنجیره تشکیل شده است که به صورت مارپیچی به هم پیچیده شده اند که از چهار نوکلئوتید A، G، T، C ساخته شده است که الفبای ژنتیکی را تشکیل می دهند. مولکول DNA انسان شامل حدود 3 میلیارد جفت نوکلئوتید است و بنابراین تمام اطلاعات مربوط به بدن انسان در آن رمزگذاری می شود: ظاهر، سلامت یا حساسیت به بیماری، توانایی ها.

اسلاید 30

رمزگذاری اطلاعات

ارائه اطلاعات به اشکال مختلف در فرآیند ادراک محیط توسط موجودات زنده و انسان، در فرآیندهای تبادل اطلاعات بین انسان و انسان، انسان و کامپیوتر، کامپیوتر و کامپیوتر و غیره رخ می دهد. تبدیل اطلاعات از یک شکل نمایش به شکل دیگر رمزگذاری نامیده می شود. کل مجموعه نمادهایی که برای رمزگذاری استفاده می شود، الفبای رمزگذاری نامیده می شود. به عنوان مثال، در حافظه کامپیوتر، هر اطلاعاتی با استفاده از یک الفبای باینری که فقط شامل دو کاراکتر است، رمزگذاری می شود: 0 و 1.

اسلاید 31

در فرآیند تبادل اطلاعات، اغلب لازم است عملیات رمزگذاری و رمزگشایی اطلاعات انجام شود. وقتی یک کاراکتر الفبا را با فشار دادن کلید مربوطه روی صفحه کلید وارد رایانه می کنید، کاراکتر کدگذاری می شود، یعنی به کد رایانه تبدیل می شود. هنگامی که یک کاراکتر روی صفحه نمایشگر یا چاپگر نمایش داده می شود، روند معکوس رخ می دهد - رمزگشایی، زمانی که از کد کامپیوترعلامت به تصویر گرافیکی خود تبدیل می شود.

اسلاید 32

نمایش اطلاعات عددی با استفاده از سیستم های اعداد

سیستم اعداد سیستم اعداد اعشاری سیستم اعداد باینری سیستم اعداد موقعیتی با پایه دلخواه

اسلاید 33

نشانه گذاری

از اعداد برای ثبت اطلاعات در مورد تعداد اشیاء استفاده می شود. اعداد با استفاده از سیستم های علامت خاصی به نام سیستم های عددی نوشته می شوند. سیستم اعداد راهی برای نمایش اعداد و قوانین مربوط به اعداد عملیاتی است. سیستم های اعداد مختلفی که در گذشته وجود داشته و امروزه مورد استفاده قرار می گیرند را می توان به غیر موقعیتی و موقعیتی تقسیم کرد. به علائمی که برای نوشتن اعداد استفاده می شود، رقم گفته می شود.

اسلاید 34

سیستم های اعداد غیر موقعیتی

در سیستم های اعداد غیر موقعیتی، معنای یک رقم به موقعیت آن در عدد بستگی ندارد. نمونه ای از سیستم اعداد غیر موقعیتی، سیستم رومی (اعداد رومی) است. در سیستم رومی از حروف لاتین به عنوان اعداد استفاده می شود: I V X L C D M 1 5 10 50 100 500 1000 مثال 1 مثال 2 مثال 3 در اعداد رومی، اعداد از چپ به راست به ترتیب نزولی نوشته می شوند. در این حالت مقادیر آنها با هم جمع می شوند. اگر یک عدد کوچکتر و یک عدد بزرگتر در سمت راست نوشته شود، مقادیر آنها کم می شود.

اسلاید 35

اسلاید 36

اسلاید 37

MCMXCVIII = 1000 + (- 100 + 1000) + + (- 10 + 100) + 5 + 1 + 1 + 1 = 1998

اسلاید 38

سیستم های اعداد موقعیتی

اولین سیستم اعداد موقعیتی در بابل باستان اختراع شد و شماره‌گذاری بابلی به صورت seksagesimal بود، یعنی از شصت رقم استفاده می‌کرد! جالب است که ما هنوز از پایه 60 برای اندازه گیری زمان استفاده می کنیم. تا به حال، ما اغلب از دوجین استفاده می کنیم: در یک روز دو دوجین ساعت وجود دارد، یک دایره شامل سیزده درجه است، و به همین ترتیب در سیستم های اعداد موقعیتی، مقدار نشان داده شده با یک رقم در نماد یک عدد به موقعیت آن بستگی دارد. تعداد ارقام استفاده شده را پایه سیستم اعداد موقعیتی می نامند.

اسلاید 39

رایج ترین سیستم های اعداد موقعیتی امروزه اعشاری، باینری، هشت و هگزادسیمال هستند. در سیستم های اعداد موقعیتی، پایه سیستم برابر است با تعداد ارقام (علائم در الفبای آن) و تعیین می کند که چند برابر مقادیر ارقام یکسان در موقعیت های مجاور عدد متفاوت است.

اسلاید 40

سیستم اعداد اعشاری

بیایید به عنوان مثال عدد اعشاری 555. عدد 5 سه بار ظاهر می شود که 5 سمت راست نشان دهنده 5 واحد، دومی از سمت راست نشان دهنده پنج ده و در نهایت سومی از سمت راست نشان دهنده پانصد واحد است. به موقعیت یک رقم در یک عدد می گویند…. رقم یک عدد از راست به چپ، از رقم کم به رقم بالا افزایش می یابد. عدد 555 شکل جمع شده ای از نوشتن عدد است. در شکل توسعه یافته نوشتن یک عدد، ضرب یک رقم یک عدد در توان های مختلف 10 به صراحت نوشته می شود. که

تخلیه

اسلاید 41

به طور کلی، در سیستم اعداد اعشاری، ضبط عدد A10 که شامل n رقم صحیح عدد و m رقم کسری عدد است، به این صورت است: ضرایب ai در این ضبط، ارقام عدد اعشاری است. که به صورت جمع شده به این صورت نوشته می شود: از فرمول های بالا مشخص است که ضرب یا تقسیم یک عدد اعشاری بر 10 (مقدار پایه) نقطه اعشاری را که کل قسمت را از قسمت کسری جدا می کند یک مکان به راست یا چپ منتقل می کند. به ترتیب.

اسلاید 42

سیستم اعداد باینری

در سیستم اعداد باینری، پایه 2 است و الفبا از دو رقم (0 و 1) تشکیل شده است. در نتیجه، اعداد در سیستم دودویی به صورت بسط یافته به صورت مجموع توان های پایه 2 با ضرایبی نوشته می شوند که اعداد 0 یا 1 هستند. به عنوان مثال، نماد بسط یافته عدد باینریممکن است شبیه این باشد

اسلاید 43

به طور کلی، در سیستم باینری، ضبط عدد A2 که شامل n رقم صحیح عدد و m رقم کسری عدد است، به این صورت است: ضبط جمع شده یک عدد باینری: از فرمول های بالا مشخص می شود که ضرب یا تقسیم یک عدد باینری در 2 (مقدار پایه) منجر به حرکت کاما می شود که قسمت صحیح را از قسمت کسری با یک رقم به سمت راست یا چپ جدا می کند.

اسلاید 44

سیستم های اعداد موقعیتی با پایه دلخواه

می توان از انواع سیستم های اعداد موقعیتی استفاده کرد که پایه آنها مساوی یا بزرگتر از 2 است. در سیستم های اعداد با پایه q (سیستم اعداد q-ary)، اعداد به صورت بسط یافته به صورت مجموع توان ها نوشته می شوند. پایه q با ضرایب، که اعداد 0، 1، q-1 هستند: ضرایب ai در این نماد، ارقام عدد نوشته شده در سیستم اعداد q-ary هستند.

اسلاید 45

بنابراین، در سیستم اکتال، پایه برابر با هشت است (q=8). سپس عدد اکتالی A8=673.28 که به صورت جمع شده به صورت باز شده نوشته می شود، به این صورت خواهد بود: در سیستم هگزادسیمال، پایه شانزده است (q=16)، سپس عدد هگزادسیمال A16=8A,F16 به صورت جمع شده به صورت باز شده نوشته می شود. به نظر می رسد: اگر ارقام هگزادسیمال را از طریق مقادیر اعشاری آنها بیان کنیم، آنگاه عدد به شکل زیر در می آید:

اسلاید 46

ترجمه اعداد در سیستم اعداد موقعیتی

تبدیل اعداد به سیستم اعداد اعشاری تبدیل اعداد از سیستم اعشاری به باینری، اکتال و هگزادسیمال تبدیل اعداد از سیستم اعداد باینری به هشت و هگزادسیمال و بالعکس

اسلاید 47

تبدیل اعداد به سیستم اعشاری

تبدیل اعداد باینری، اکتال و هگزادسیمال به اعشاری نسبتاً آسان است. برای انجام این کار، باید عدد را به صورت بسط یافته یادداشت کنید و مقدار آن را محاسبه کنید.

اسلاید 48

تبدیل عدد از باینری به اعشاری

10.112 اعداد زیر را به سیستم اعشاری تبدیل کنید: 1012، 1102، 101.012

اسلاید 49

تبدیل اعداد از هشتی به اعشاری

67.58 اعداد زیر را به سیستم اعشاری تبدیل کنید: 78.118، 228، 34.128

اسلاید 50

تبدیل اعداد از هگزادسیمال به اعشاری

19F16 (F=15) اعداد زیر را به سیستم اعشاری تبدیل کنید: 1A16, BF16, 9C,1516

اسلاید 51

تبدیل اعداد از اعشار به باینری، اکتال و هگزادسیمال

تبدیل اعداد از اعشار به باینری، اکتال و هگزادسیمال پیچیده تر است و قابل انجام است راه های مختلف. بیایید یکی از الگوریتم های ترجمه را با استفاده از مثال تبدیل اعداد از سیستم اعشاری به سیستم باینری در نظر بگیریم. باید در نظر داشت که الگوریتم های تبدیل اعداد صحیح و کسرهای مناسب متفاوت خواهد بود. الگوریتم تبدیل اعداد اعشاری کامل به سیستم اعداد باینری الگوریتم تبدیل کسرهای اعشاری مناسب به سیستم اعداد باینری. تبدیل اعداد از پایه p به پایه q

اسلاید 52

الگوریتم تبدیل اعداد اعشاری صحیح به سیستم اعداد باینری

به طور پیوسته عدد اعشاری صحیح اصلی و ضرایب اعداد صحیح حاصل را بر پایه سیستم تقسیم کنید تا زمانی که ضریبی به دست آورید که کمتر از مقسوم علیه، یعنی کمتر از 2 باشد. باقی مانده های حاصل را به ترتیب معکوس بنویسید. مثال

اسلاید 53

19 2 9 18 1 4 8 0 1910=100112

تبدیل عدد اعشاری 19 به سیستم اعداد باینری

روش دیگر ضبط

اسلاید 54

الگوریتم تبدیل کسرهای اعشاری مناسب به سیستم اعداد باینری.

کسر اعشاری اصلی و قطعات کسری حاصل از محصولات را به طور پیوسته در پایه سیستم ضرب کنید (در 2) تا زمانی که یک جزء کسری صفر به دست آید یا دقت محاسباتی لازم به دست آید. کل قسمت های حاصل از کار را به ترتیب مستقیم یادداشت کنید. مثال

اسلاید 55

0.7510 را به سیستم اعداد باینری تبدیل کنید

A2=0,a-1a-2=0.112

اسلاید 56

تبدیل اعداد از پایه p به پایه q

تبدیل اعداد از یک سیستم موقعیتی با پایه دلخواه p به سیستمی با پایه q با استفاده از الگوریتم‌هایی مشابه مواردی که در بالا مورد بحث قرار گرفت انجام می‌شود. بیایید الگوریتم تبدیل اعداد صحیح را با استفاده از مثال تبدیل عدد صحیح اعشاری 42410 به سیستم هگزادسیمال، یعنی از یک سیستم اعداد با پایه p=10 به یک سیستم اعداد با پایه q=16 در نظر بگیریم. در فرآیند اجرای الگوریتم، توجه به این نکته ضروری است که تمام اقدامات باید در سیستم اعداد اصلی (در این مورد اعشاری) انجام شود و باقیمانده های حاصل باید به صورت اعداد نوشته شوند. سیستم جدیدعدد (در این مورد هگزادسیمال).

اسلاید 57

اکنون الگوریتم تبدیل اعداد کسری را با استفاده از مثال تبدیل کسر اعشاری A10=0.625 به سیستم هشتی، یعنی از سیستم عددی با پایه p=10 به سیستم عددی با پایه q=8 در نظر می گیریم. ترجمه اعداد شامل هر دو قسمت اعداد صحیح و کسری در دو مرحله انجام می شود. کل قسمت با استفاده از الگوریتم مناسب به طور جداگانه ترجمه می شود و قسمت کسری جداگانه ترجمه می شود. در ضبط نهایی عدد حاصل، قسمت صحیح از قسمت کسری با کاما جدا می شود.

اسلاید 58

تبدیل اعداد از باینری به هشتی و هگزادسیمال و بالعکس

تبدیل اعداد بین سیستم های اعدادی که پایه آنها توان 2 (q=2n) است را می توان با استفاده از الگوریتم های ساده تری انجام داد. چنین الگوریتم‌هایی را می‌توان برای تبدیل اعداد بین سیستم‌های عددی باینری (q=21)، هشت‌گانه (q=23) و هگزادسیمال (q=24) استفاده کرد. تبدیل اعداد از باینری به هشتی. تبدیل اعداد از باینری به هگزادسیمال. تبدیل اعداد از سیستم های اعداد هشت گانه و هگزادسیمال به باینری.

اسلاید 59

تبدیل اعداد از باینری به هشتی.

برای نوشتن اعداد باینری از دو رقم استفاده می شود یعنی در هر رقم عدد 2 گزینه نوشتن امکان پذیر است. معادله نمایی را حل می کنیم: 2=2I. از آنجایی که 2=21، پس I=1 بیت است. هر بیت از یک عدد باینری حاوی 1 بیت اطلاعات است. برای نوشتن اعداد هشتی از هشت رقم استفاده می شود، یعنی در هر رقم عدد 8 گزینه ممکن برای نوشتن وجود دارد. معادله نمایی را حل می کنیم: 8=2I. از آنجایی که 8=23، پس I=3 بیت است. هر عدد اکتال شامل 3 بیت اطلاعات است.

اسلاید 60

بنابراین، برای تبدیل یک عدد باینری عدد صحیح به اکتال، باید آن را به گروه های سه رقمی، از راست به چپ، تقسیم کنید و سپس هر گروه را به یک رقم هشتی تبدیل کنید. اگر آخرین گروه سمت چپ دارای کمتر از سه رقم باشد، باید در سمت چپ با صفر تکمیل شود. بیایید عدد باینری 1010012 را به این ترتیب به هشتی تبدیل کنیم: 101 0012 برای ساده‌تر شدن ترجمه، می‌توانید از جدول تبدیل سه‌گانه‌های باینری (گروه‌های 3 رقمی) به ارقام هشت‌گانه استفاده کنید.

اسلاید 61

برای تبدیل یک عدد باینری کسری (کسری مناسب) به اکتال، باید آن را از چپ به راست به سه گانه تقسیم کنید (بدون در نظر گرفتن صفر قبل از نقطه اعشار) و اگر آخرین گروه راست شامل کمتر از سه رقم باشد. ، آن را با صفرهای سمت راست تکمیل کنید. در مرحله بعد، باید اعداد سه گانه را با اعداد اکتالی جایگزین کنید. به عنوان مثال، عدد باینری کسری A2=0.1101012 را به سیستم اعداد اکتالی تبدیل می کنیم: 110 101 0.658

اسلاید 62

تبدیل اعداد از باینری به هگزادسیمال

برای نوشتن اعداد هگزادسیمال از شانزده رقم استفاده می شود یعنی در هر رقم عدد 16 گزینه نوشتن امکان پذیر است. معادله نمایی را حل می کنیم: 16=2I. از آنجایی که 16=24، پس I=4 بیت است. هر عدد اکتال حاوی 4 بیت اطلاعات است.

اسلاید 63

بنابراین، برای تبدیل یک عدد دودویی کامل به هگزا دسیمال، باید آن را از راست به چپ به گروه‌های چهار رقمی (تتراد) تقسیم کرد و اگر آخرین گروه، سمت چپ، کمتر از چهار رقم داشته باشد، باید روی آن قرار داده شود. با صفر باقی مانده است. برای تبدیل یک عدد باینری کسری (کسری مناسب) به هگزادسیمال، باید آن را از چپ به راست به تتراد تقسیم کنید (بدون در نظر گرفتن صفر قبل از نقطه اعشار) و اگر آخرین گروه راست شامل کمتر از چهار رقم باشد. ، صفرها را به سمت راست اضافه کنید. بعد، باید تترادها را با اعداد هگزادسیمال جایگزین کنید. جدول تبدیل اعداد تتراد به هگزادسیمال

اسلاید 64

تبدیل اعداد از سیستم های اعداد هشت گانه و هگزادسیمال به باینری

برای تبدیل اعداد از سیستم‌های اعداد هشت‌گانه و هگزادسیمال به باینری، باید ارقام عدد را به گروه‌هایی از ارقام باینری تبدیل کنید. برای تبدیل از هشتی به دودویی، هر رقم از یک عدد باید به یک گروه سه رقمی باینری (سه‌گانه) و در هنگام تبدیل یک عدد هگزادسیمال، به یک گروه چهار رقمی (تتراد) تبدیل شود.

اسلاید 71

نمایش اعداد در قالب نقطه ثابت

اعداد صحیح در یک کامپیوتر در فرمت نقطه ثابت در حافظه ذخیره می شوند. در این حالت، هر رقم از سلول حافظه همیشه با همان رقم عدد مطابقت دارد و "کاما" در سمت راست بعد از کمترین رقم، یعنی خارج از شبکه بیت قرار می گیرد. یک سلول حافظه (8 بیت) برای ذخیره اعداد صحیح غیر منفی اختصاص داده شده است. به عنوان مثال، عدد A2=111100002 به صورت زیر در یک سلول حافظه ذخیره می شود:

اسلاید 72

حداکثر مقدار یک عدد صحیح غیر منفی زمانی به دست می آید که همه سلول ها دارای یک عدد باشند. برای نمایش n بیتی برابر با 2n – 1 خواهد بود. اجازه دهید محدوده اعدادی را که می توان در آن ذخیره کرد تعیین کنیم. حافظه دسترسی تصادفیدر قالب اعداد صحیح غیر منفی حداقل عدد مربوط به هشت صفر ذخیره شده در هشت بیت سلول حافظه است و برابر با صفر است. حداکثر عدد مربوط به هشت واحد است و برابر است با دامنه تغییرات در اعداد صحیح غیر منفی: از 0 تا 255

اسلاید 73

برای ذخیره اعداد صحیح علامت دار، دو سلول حافظه (16 بیت) اختصاص داده می شود و مهم ترین بیت (سمت چپ) به علامت عدد اختصاص داده می شود (اگر عدد مثبت باشد، در صورت عدد، 0 به بیت علامت نوشته می شود. منفی است - 1). نمایش اعداد مثبت در کامپیوتر با استفاده از فرمت علامت قدر، کد عدد مستقیم نامیده می شود. به عنوان مثال، عدد 200210=111110100102 در نماد 16 بیتی به صورت زیر نمایش داده می شود: حداکثر عدد مثبت (که اجازه تخصیص یک رقم به هر علامت را می دهد) برای اعداد صحیح علامت دار در نماد n بیتی است: A = 2n-1 - 1

اسلاید 74

برای نمایش اعداد منفی از کد مکمل دو استفاده می شود. کد اضافی به شما امکان می دهد عملیات حسابی تفریق را با یک عملیات جمع جایگزین کنید که به طور قابل توجهی کار پردازنده را ساده می کند و عملکرد آن را افزایش می دهد. کد مکمل یک عدد منفی A ذخیره شده در n سلول 2n - |A| است. برای به دست آوردن کد اضافی یک عدد منفی، می توانید از یک الگوریتم نسبتاً ساده استفاده کنید: 1. مدول عدد را در کد مستقیم در n رقم باینری بنویسید. 2. برای این کار، کد معکوس عدد را دریافت کنید، مقادیر همه بیت ها را معکوس کنید (همه یک ها را با صفر و همه صفرها را با یک جایگزین کنید). 3. یکی را به کد معکوس حاصل اضافه کنید. مثال

اسلاید 75

از مزایای نمایش اعداد در قالب نقطه ثابت، سادگی و وضوح نمایش اعداد و همچنین سادگی الگوریتم های اجرای عملیات حسابی است. نقطه ضعف نمایش اعداد در قالب نقطه ثابت، محدوده کوچک نمایش کمیت ها است که برای حل مسائل ریاضی، فیزیکی، اقتصادی و غیره که شامل اعداد بسیار کوچک و بسیار بزرگ می شود، کافی نیست.

اسلاید 76

اسلاید 77

نمایش اعداد در قالب ممیز شناور

اعداد واقعی در یک کامپیوتر در قالب ممیز شناور ذخیره و پردازش می شوند. در این حالت، موقعیت نقطه اعشار در عدد ممکن است تغییر کند. قالب شماره ممیز شناور بر اساس نماد علمی است که در آن هر عددی را می توان نشان داد. بنابراین عدد A را می توان به شکل زیر نشان داد: که در آن m مانتیس عدد است. q - پایه سیستم اعداد. n - ترتیب اعداد.

اسلاید 78

این بدان معنی است که مانتیس باید کسری مناسب باشد و بعد از نقطه اعشار یک رقم غیر صفر داشته باشد. بیایید عدد اعشاری 555.55 را که به شکل طبیعی نوشته شده است، با یک مانتیس نرمال شده به شکل نمایی تبدیل کنیم:

اسلاید 83

ذخیره سازی داده ها

اطلاعات رمزگذاری شده با استفاده از زبان های طبیعی و رسمی و همچنین اطلاعات به صورت تصاویر دیداری و صوتی در حافظه انسان ذخیره می شود. اما برای ذخیره سازی طولانی مدت اطلاعات، انباشت و انتقال آن از نسلی به نسل دیگر، از حامل های اطلاعاتی استفاده می شود. (پیام دانشجو)

برای استفاده پیش نمایشارائه ها برای خود یک حساب ایجاد کنید ( حساب) گوگل و وارد شوید: https://accounts.google.com

شرح اسلاید:

رمزگذاری باینری اطلاعات نمادین 12/17/2015 1 تهیه شده توسط: معلم علوم کامپیوتر MBOU دبیرستان شماره 2 لیپتسک کوکینا اکاترینا سرگیونا

2 هنگام رمزگذاری اطلاعات متنی باینری، به هر کاراکتر یک کد اعشاری منحصر به فرد از 0 تا 255 یا مربوط به آن اختصاص داده می شود. کد باینریاز 00000000 تا 11111111. اینگونه است که شخص کاراکترها را با طرح کلی آنها و رایانه را با کد آنها متمایز می کند.

با استفاده از فرمولی که تعداد پیام های N و مقدار اطلاعات i را به هم متصل می کند، می توانید محاسبه کنید که برای رمزگذاری هر کاراکتر 3 چقدر اطلاعات لازم است.

4 اختصاص یک کد باینری خاص به یک نماد یک امر قراردادی است که در جدول کد ثبت شده است. 33 کد اول (از 0 تا 32) نه به کاراکترها، بلکه به عملیات (فید خط، وارد کردن فاصله و غیره) مربوط می شود. کدهای 33 تا 127 بین المللی هستند و با حروف الفبای لاتین، اعداد، نمادهای حسابی و علائم نگارشی مطابقت دارند.

5 کد از 128 تا 255 ملی هستند، یعنی در رمزگذاری های ملی کاراکترهای مختلف با یک کد مطابقت دارند. 5 تک بایت وجود دارد جداول کدبرای حروف روسی، بنابراین متون ایجاد شده در یک رمزگذاری به درستی در دیگری نمایش داده نمی شوند.

6 از نظر زمانی، یکی از اولین استانداردها برای رمزگذاری حروف روسی در رایانه، کد KOI - 8 ("کد تبادل اطلاعات - 8 بیت") بود. این رمزگذاری در رایانه هایی که سیستم عامل یونیکس را اجرا می کنند استفاده می شود.

7 رایج ترین رمزگذاری، رمزگذاری استاندارد سیریلیک است ویندوز مایکروسافت، به اختصار CP1251 ("CP" مخفف "صفحه کد"). تمام برنامه های کاربردی ویندوز که با زبان روسی کار می کنند از این رمزگذاری پشتیبانی می کنند.

8 برای کار در محیط سیستم عامل MS-DOS، از رمزگذاری "جایگزین" در اصطلاح مایکروسافت - رمزگذاری CP 866 استفاده می شود.

9 شرکت اپلرمزگذاری حروف روسی خود را برای رایانه های مکینتاش (Mac) توسعه داد.

10 سازمان استاندارد بین المللی (ISO) کدگذاری دیگری به نام ISO 8859 – 5 را به عنوان استانداردی برای زبان روسی تایید کرده است.

KOI - 8 - UNIX CP1251 ("CP" مخفف "Code Page") - Microsoft Windows CP 866 - MS-DOS Mac - Macintosh ISO 8859 - 5 استانداردهای رمزگذاری 11

جدول رمزگذاری نویسه کد دودویی کد اعشاری KOI8 CP1251 CP866 Mac ISO 0000 0000 0 ……… 0000 1000 8 حذف آخرین نویسه (کلید Backspace) ……… 0000 1101 13 0000001 …3 000001 … 33 ! ....... ……… 1111 1111 225 b i Neraz. فضای نرز. فضای n 12

13 V اخیرایک استاندارد بین المللی جدید ظاهر شده است، Unicode، که نه یک بایت برای هر کاراکتر، بلکه دو بایت اختصاص می دهد، و بنابراین با کمک آن می توانید نه 256 کاراکتر، بلکه 2 16 = 65536 کاراکتر مختلف را رمزگذاری کنید. این کدگذاری توسط ویراستارانی که با MS Office 97 شروع می‌کنند پشتیبانی می‌شود.

وظیفه 1: نماد را با کد عددی آن شناسایی کنید. راه اندازی NOTEBOOK ALT و 0224 (در صفحه کلید عددی اختیاری) را فشار دهید. نماد a ظاهر می شود. این عمل را برای کدهای عددی از 0225 تا 0233 تکرار کنید. کاراکترهای موجود در رمزگذاری (CP 1251 Windows) ظاهر می شوند. آنها را در دفتر خود یادداشت کنید. ALT و 161 (در صفحه کلید عددی اختیاری) را فشار دهید. علامت b ظاهر می شود. این عمل را برای کدهای عددی 160، 169، 226 تکرار کنید. کاراکترهای موجود در رمزگذاری (CP 866 MS-DOS) ظاهر می شوند. آنها را در دفتر خود یادداشت کنید. 14

وظیفه 2: تعیین کد عددی برای کاراکترها با نگه داشتن نگه داشتن کد عددی را تعیین کنید کلید Altبرای دریافت کاراکترها: ☼، §، $، ♀ توضیح: این کدموجود در محدوده 0 تا 50. 15

16 از توجه شما متشکرم!

2 محتویات کدگذاری باینری در کامپیوتر فرم آنالوگ و گسسته نمایش اطلاعات فرم آنالوگ و گسسته نمایش اطلاعات کدگذاری باینری تصاویر گرافیکی کدگذاری باینری تصاویر گرافیکی کدگذاری باینری صدا کدگذاری باینری اطلاعات تصویری کدگذاری باینری اطلاعات متنی

3 کدگذاری باینری در یک کامپیوتر تمام اطلاعاتی که یک کامپیوتر پردازش می کند باید به صورت کد باینری با استفاده از دو رقم نشان داده شود: 0 و 1. این دو نماد معمولاً ارقام یا بیت ها نامیده می شوند اطلاعات ورودی به شکل درک شده توسط کامپیوتر، به عنوان مثال. کد باینری رمزگشایی - تبدیل داده ها از کد باینری به فرم قابل خواندن توسط انسان سلام!

4 چرا کدگذاری باینری، اگر این مقادیر را به عنوان دو حالت پایدار احتمالی یک عنصر الکترونیکی تصور کنید، رمزگذاری اطلاعات به عنوان دنباله ای از صفر و یک راحت است: 0 - عدم وجود سیگنال الکتریکی. 1- وجود سیگنال الکتریکی نقطه ضعف کدگذاری باینری، کدهای طولانی است. اما در فناوری مقابله با آن آسان تر است مقدار زیادعناصر ساده نسبت به تعداد کمی از عناصر پیچیده. روش های رمزگذاری و رمزگشایی اطلاعات در رایانه، اول از همه، به نوع اطلاعات بستگی دارد، یعنی چه چیزی باید رمزگذاری شود: اعداد، متن، گرافیک یا صدا.

5 شکل آنالوگ و گسسته نمایش اطلاعات فرد قادر است اطلاعات را در قالب تصاویر (بصری، صوتی، لمسی، چشایی و بویایی) درک و ذخیره کند. تصاویر بصریرا می توان در قالب تصاویر (نقاشی، عکس و غیره) و صدای ضبط شده بر روی رکوردها، نوارهای مغناطیسی، ذخیره کرد. دیسک های لیزریو به همین ترتیب اطلاعات، از جمله گرافیکی و صوتی، می توانند به صورت آنالوگ یا گسسته ارائه شوند بر روی مجموعه ای محدود از مقادیر، و مقدار آن به طور ناگهانی تغییر می کند

6 شکل آنالوگ و گسسته نمایش اطلاعات نمونه ای از نمایش اطلاعات آنالوگ و گسسته: موقعیت یک جسم در یک صفحه شیبدار و روی یک راه پله با مقادیر مختصات X و Y مشخص می شود صفحه شیب دار، مختصات آن می تواند تعداد نامحدودی از مقادیر دائماً در حال تغییر را از یک محدوده معین به خود بگیرد و هنگام بالا رفتن از پله ها فقط مجموعه ای از مقادیر خاص و تغییر ناگهانی

7 نمونه برداری نمونه ای از نمایش آنالوگ اطلاعات گرافیکییک نقاشی که رنگ آن به طور مداوم تغییر می کند و یک تصویر مجزا که با استفاده از آن چاپ می شود چاپگر جوهر افشانو متشکل از نقاط منفرد از رنگ های مختلف یک نمونه از ذخیره سازی آنالوگ اطلاعات صدا یک صفحه وینیل است (. موسیقی متنشکل خود را به طور مداوم تغییر می دهد)، و یک CD صوتی گسسته (که تراک صوتی آن شامل بخش هایی با بازتاب متفاوت است) تبدیل اطلاعات گرافیکی و صوتی از فرم آنالوگ به فرم گسسته با نمونه گیری انجام می شود، یعنی تقسیم یک تصویر گرافیکی پیوسته و پیوسته (آنالوگ) سیگنال صوتیبه عناصر منفرد فرآیند نمونه‌برداری شامل کدگذاری می‌شود، یعنی اختصاص دادن یک مقدار خاص به هر عنصر در قالب یک کد، تبدیل تصاویر و صداهای پیوسته به مجموعه‌ای از مقادیر گسسته در قالب کد است.

10 مرحله 1. نمونه برداری: تقسیم به پیکسل. رمزگذاری شطرنجی مرحله 2. یک رنگ برای هر پیکسل تعیین می شود. پیکسل کوچکترین عنصر طراحی است که می تواند به طور مستقل روی رنگ تنظیم شود. وضوح: پیکسل در هر اینچ، نقطه در هر اینچ (dpi) صفحه نمایش 96 نقطه در اینچ، چاپ نقطه در اینچ، تایپوگرافی 1200 نقطه در اینچ

11 کدگذاری شطرنجی (رنگ واقعی) مرحله 3. از رنگ به اعداد: رنگ مدل RGB = R + G + B قرمز قرمز آبی آبی سبز سبز R = 218 G = 164 B = 32 R = 135 G = 206 B = 250 مرحله 4 اعداد - در سیستم باینری. برای ذخیره رنگ 1 پیکسل چقدر حافظه لازم است؟ ? چند رنگ مختلف می توانید کد کنید؟ ? 256·256·256 = (رنگ واقعی) R: 256=2 8 گزینه، به 8 بیت = 1 بایت R G B: فقط 3 بایت عمق رنگ

12 مدل رنگی RGB تصاویر رنگی می توانند عمق رنگ های متفاوتی داشته باشند که با تعداد بیت های مورد استفاده برای رمزگذاری رنگ یک نقطه تعیین می شود رنگ RGB، سپس هر هشت رنگ مختلف را دریافت می کنیم

13 رنگ واقعی در عمل، برای ذخیره اطلاعات در مورد رنگ هر نقطه از یک تصویر رنگی در مدل RGB، معمولاً 3 بایت (یعنی 24 بیت) - 1 بایت (یعنی 8 بیت) برای مقدار رنگ هر جزء اختصاص می یابد. بنابراین، هر جزء RGB می تواند یک مقدار در محدوده 0 تا 255 (مجموع 2 8 = 256 مقدار) بگیرد، و هر نقطه از تصویر، با چنین سیستم کدگذاری، می تواند در یکی از این رنگ ها رنگ آمیزی شود از رنگ ها معمولاً رنگ واقعی (رنگ های واقعی) نامیده می شود، زیرا چشم انسان هنوز قادر به تشخیص تنوع بیشتر نیست

14 بیایید مقدار حافظه ویدئویی را محاسبه کنیم برای اینکه یک تصویر روی صفحه نمایشگر تشکیل شود، اطلاعات مربوط به هر نقطه (کد رنگی) باید در حافظه ویدئویی کامپیوتر ذخیره شود حالت های گرافیکی B کامپیوترهای مدرنوضوح صفحه نمایش معمولاً 1280 در 1024 پیکسل است. آن ها مجموع 1280 * 1024 = امتیاز. با عمق رنگ 32 بیت در هر پیکسل، مقدار مورد نیاز حافظه ویدئویی: 32 * = بیت = بایت = 5120 کیلوبایت = 5 مگابایت

15 کدگذاری شطرنجی (رنگ واقعی) مدل CMYK Subtractive (تفریق کننده)، هنگام آماده سازی تصاویر برای چاپ روی یک چاپگر حرفه ای استفاده می شود و به عنوان پایه ای برای فناوری چاپ چهار رنگ عمل می کند. مولفه های رنگی این مدل رنگ هایی هستند که با کم کردن رنگ های اولیه از سفید به دست می آیند: آبی (Cuan) = سفید - قرمز = سبز - آبی. سرخابی (Magenta) = سفید - سبز = قرمز + آبی؛ زرد (زرد) = سفید - آبی = قرمز + سبز. مشکل مدل رنگی SMU: در عمل، هیچ رنگی کاملاً خالص نیست و لزوماً حاوی ناخالصی هایی است که همپوشانی دارند. رنگ های اضافیدر عمل سیاه خالص تولید نمی کند. بنابراین یک جزء مشکی خالص در این مدل رنگی گنجانده شد.

17 رمزگذاری تصاویر برداری تصویر برداریمجموعه ای از گرافیک های اولیه (نقطه، خط، بیضی...) است. هر یک از موارد اولیه با فرمول های ریاضی توصیف می شود. کدنویسی به مزیت محیط برنامه بستگی دارد گرافیک برداریاین است که فایل‌های ذخیره‌سازی گرافیک‌های برداری از نظر اندازه نسبتاً کوچک هستند، همچنین مهم است که گرافیک‌های برداری بدون افت کیفیت، بزرگ‌تر یا کوچک شوند

18 نقشه برداری از اشکال هندسی ساخته شده است: پاره ها، خطوط شکسته، مستطیل، دایره، بیضی، کمان، خطوط صاف (منحنی های بزیه) برای هر شکل، موارد زیر در حافظه ذخیره می شوند: ابعاد و مختصات در طراحی، رنگ و سبک حاشیه، رنگ و سبک پر کردن (برای اشکال بسته) فرمت فایل ها: WMF (Windows Metafile) CDR (CorelDraw) AI (Adobe Illustrator) FH (FreeHand)

19 نقشه برداری بهترین راهبرای ذخیره نقشه ها، نمودارها، نقشه ها؛ هیچ از دست دادن اطلاعات در هنگام رمزگذاری وجود ندارد. هنگام تغییر اندازه هیچ اعوجاج وجود ندارد. اندازه فایل کوچکتر، به پیچیدگی نقاشی بستگی دارد. برای عکس ها و تصاویر تار استفاده نمی شود

20 فرمت فایل های گرافیکی فرمت ها فایل های گرافیکیتعیین روش ذخیره سازی اطلاعات در یک فایل (رستر یا برداری)، و همچنین شکل ذخیره سازی اطلاعات (الگوریتم فشرده سازی مورد استفاده) محبوب ترین فرمت های شطرنجی: BMP GIF JPEG TIFF PNG

21 فرمت فایل گرافیکی تصویر Bit MaP (BMP) قالب جهانیفایل های گرافیکی شطرنجی، مورد استفاده در اتاق عمل سیستم ویندوز. توسط بسیاری پشتیبانی می شود ویرایشگرهای گرافیکیاز جمله ویرایشگر Paint. برای ذخیره و تبادل داده ها با برنامه های دیگر توصیه می شود فرمت فایل تصویری برچسب گذاری شده (TIFF) یک فرمت فایل گرافیکی شطرنجی است که توسط تمام ویرایشگرهای گرافیکی اصلی و پلتفرم های کامپیوتری پشتیبانی می شود. شامل یک الگوریتم فشرده سازی بدون تلفات است. برای تبادل اسناد بین برنامه های مختلف استفاده می شود. برای استفاده در هنگام کار با سیستم های انتشار توصیه می شود

22 فرمت فایل گرافیکی فرمت تبادل گرافیکی (GIF) یک فرمت فایل گرافیکی شطرنجی است که توسط برنامه های کاربردی برای انواع مختلف پشتیبانی می شود. سیستم های عامل. شامل یک الگوریتم فشرده سازی بدون تلفات است که به شما امکان می دهد اندازه فایل را چندین بار کاهش دهید. توصیه می شود برای ذخیره تصاویر ایجاد شده به صورت برنامه ای (نمودارها، نمودارها و غیره) و نقشه ها (مانند برنامه های کاربردی) با تعداد محدودرنگ (تا 256). برای قرار دادن تصاویر گرافیکی در صفحات وب در اینترنت استفاده می شود. فرمت GIF. فرمت فایل گرافیکی شطرنجی Joint Photographic Expert Group (JPEG) برای ارسال تصاویر گرافیکی در صفحات وب در اینترنت توصیه می شود که یک الگوریتم فشرده سازی موثر (روش JPEG) را برای عکس ها و تصاویر اسکن شده پیاده سازی می کند. الگوریتم فشرده سازی به شما اجازه می دهد تا اندازه فایل را ده ها بار کاهش دهید، اما منجر به از دست دادن غیرقابل برگشت برخی از اطلاعات می شود. توسط برنامه های کاربردی برای سیستم عامل های مختلف پشتیبانی می شود. برای قرار دادن تصاویر گرافیکی در صفحات وب در اینترنت استفاده می شود

23 سوال و کار: چه نوع تصاویر کامپیوتری را می شناسید؟ اگر برای هر پیکسل 3 بیت اختصاص داده شود، حداکثر تعداد رنگ هایی که می توان در یک تصویر استفاده کرد چقدر است؟ در مورد مدل رنگ RGB چه می دانید؟ مقدار مورد نیاز حافظه ویدئویی را برای حالت گرافیکی: وضوح صفحه نمایش 800 x 600، کیفیت رنگ 16 بیت.

25 کدگذاری صدا صدا یک موج با دامنه و فرکانس در حال تغییر است: هر چه دامنه بیشتر باشد، هر چه برای شخص بلندتر باشد، هر چه فرکانس بالاتر باشد، سیگنال های صوتی پیچیده را می توان با دقت کافی نشان داد مجموع تعداد معینی از نوسانات سینوسی ساده، هر سینوسی را می توان به طور دقیق با مجموعه ای از پارامترهای عددی مشخص کرد - دامنه، فاز و فرکانس، که می تواند به عنوان یک کد صوتی در نقطه ای از زمان در نظر گرفته شود.

26 نمونه برداری زمانی از صدا در فرآیند رمزگذاری یک سیگنال صوتی، نمونه برداری از زمان آن انجام می شود - یک موج پیوسته به بخش های زمانی کوچک جداگانه تقسیم می شود و برای هر یک از این بخش ها یک مقدار دامنه مشخص ایجاد می شود دامنه سیگنال در زمان با یک توالی مجزا از سطوح صدا جایگزین می شود

27 کیفیت رمزگذاری صوتی باینری با عمق رمزگذاری و فرکانس نمونه گیری تعیین می شود. فرکانس نمونه برداری - تعداد اندازه گیری های سطح سیگنال در واحد زمان، تعداد سطوح صدا عمق رمزگذاری را تعیین می کند. نوین کارت های صداارائه عمق کدگذاری صوتی 16 بیتی در این مورد، تعداد سطوح حجم N = 2 I = 2 16 = 65536 است.

29 ارائه اطلاعات ویدئویی پردازش اطلاعات ویدئویی به سرعت بسیار بالایی نیاز دارد سیستم کامپیوتریفیلم از نظر علم کامپیوتر چیست؟ اول از همه، ترکیبی از اطلاعات صوتی و گرافیکی است. علاوه بر این، برای ایجاد اثر حرکت بر روی صفحه نمایش، از یک فناوری ذاتا گسسته برای تغییر سریع تصاویر استاتیک استفاده می شود. مطالعات نشان داده است که اگر بیش از یک فریم در یک ثانیه تغییر کند، چشم انسان تغییرات را پیوسته درک می کند.

30 ارائه اطلاعات ویدئویی هنگام استفاده از روش های سنتی ذخیره سازی اطلاعات نسخه الکترونیکییک پیشرفت نسبتاً واضح این است که اولین فریم را به طور کامل به خاطر بسپارید (در ادبیات معمولاً به آن فریم کلیدی می گویند) و در موارد بعدی فقط تفاوت ها را از فریم اولیه ذخیره کنید. (فریم های متفاوت)

31 برخی از فرمت های فایل ویدئویی فرمت های مختلفی برای نمایش داده های ویدئویی وجود دارد. ویدیو برای ویندوز، بر اساس فایل های جهانیبا پسوند AVI ( صوتی تصویری Interleave - متناوب صدا و تصویر) سیستم‌های فشرده‌سازی ویدیو اخیراً به طور فزاینده‌ای گسترش یافته‌اند و به منظور افزایش نسبت فشرده‌سازی، امکان ایجاد مقداری اعوجاج تصویر غیرقابل مشاهده برای چشم را فراهم می‌کنند. شناخته شده ترین استاندارد این کلاس MPEG (گروه تخصصی تصاویر متحرک) است. روش های مورد استفاده در MPEG به راحتی قابل درک نیستند و بر ریاضیات نسبتاً پیچیده تکیه می کنند. به لطف DivX، امکان دستیابی به سطح فشرده‌سازی وجود داشت که امکان قرار دادن ضبط با کیفیت بالا از یک فیلم تمام‌قد را بر روی یک سی دی فراهم می‌کرد - فشرده‌سازی یک فیلم DVD با حجم 4.7 گیگابایت به 650 مگابایت.

32 فرمت فایل صوتی MIDI - ضبط آثار موسیقی به صورت دستورات به سینت سایزر، فشرده، صدای انسان را بازتولید نمی کند، (مطابق با نمایش برداری در گرافیک است) WAV - فرمت صدای جهانی، ذخیره می کند اطلاعات کاملدر مورد صدای دیجیتالی (مطابق با فرمت bmpدر نمودار). حافظه بسیار زیادی را اشغال می کند (15 مگابایت برای 1 دقیقه صدا) MP3 یک فرمت فشرده سازی صدا با از دست دادن اطلاعات کنترل شده است که به شما امکان می دهد بسته به میزان بیت مشخص شده (به طور متوسط ​​11 بار) چندین بار فایل ها را فشرده کنید. حتی در بالاترین میزان بیت - 320 کیلوبیت بر ثانیه - 4 برابر فشرده سازی را در مقایسه با سی دی های APE ارائه می دهد - فرمت فشرده سازی صدا بدون از دست دادن اطلاعات (و در نتیجه کیفیت)، نسبت فشرده سازی حدود 2

33 چند رسانه ای چند رسانه ای (چند رسانه ای، از انگلیسی multi - many و media - حامل، محیط) مجموعه ای از فناوری های رایانه ای است که به طور همزمان از چندین رسانه اطلاعاتی استفاده می کند: متن، گرافیک، ویدئو، عکاسی، انیمیشن، جلوه های صوتی، صدای با کیفیت زیر کلمه "چند رسانه ای" » تاثیر آن بر کاربر را از چند طریق درک می کند کانال های اطلاع رسانیهمزمان. چند رسانه ای ترکیبی از تصاویر روی صفحه کامپیوتر (شامل انیمیشن های گرافیکی و فریم های ویدئویی) با متن و صدا است که در زمینه آموزش، تبلیغات و سرگرمی بسیار گسترده است.

35 کدگذاری باینری اطلاعات متنی از دهه 60، کامپیوترها به طور فزاینده ای برای پردازش اطلاعات متنی استفاده می شوند و در حال حاضر اکثر رایانه های شخصی در جهان به پردازش اطلاعات متنی مشغول هستند. به طور سنتی، برای رمزگذاری یک کاراکتر، از مقدار اطلاعات = 1 بایت (1 بایت = 8 بیت) استفاده می شود.

37 رمزگذاری باینری اطلاعات متنی کدگذاری به این صورت است که به هر کاراکتر یک کد باینری منحصر به فرد از 0 تا 255 اختصاص داده می شود جدول کد

38 جدول رمزگذاری جدولی که در آن به تمام کاراکترهای الفبای کامپیوتر شماره سریال (کد) اختصاص داده می شود، جدول رمزگذاری نامیده می شود. انواع متفاوترایانه ها از رمزگذاری های مختلفی استفاده می کنند. با گسترش رایانه های شخصی IBM، جدول رمزگذاری ASCII (کد استاندارد آمریکایی برای تبادل اطلاعات) به یک استاندارد بین المللی تبدیل شد.

39 جدول رمزگذاری ASCII فقط نیمه اول در این جدول استاندارد است، یعنی. کاراکترهایی با اعداد از 0 () تا 127 (). این شامل حروف الفبای لاتین، اعداد، علائم نقطه گذاری، پرانتز و برخی از نمادهای دیگر است. 128 کد باقی مانده در استفاده می شود گزینه های مختلف. رمزگذاری های روسی شامل کاراکترهایی از الفبای روسی است. در حال حاضر، 5 جدول کد مختلف برای حروف روسی (KOI8، SR1251، SR866، Mac، ISO) وجود دارد. در حال حاضر استاندارد جدید بین المللی یونیکد فراگیر شده است که برای هر کاراکتر دو بایت اختصاص می دهد. می توان از آن برای رمزگذاری (2 16 =) کاراکترهای مختلف استفاده کرد.

42 رایج ترین رمزگذاری مورد استفاده در حال حاضر مایکروسافت ویندوز است که به اختصار CP1251 نامیده می شود ("CP" مخفف "Code Page" است

45 سازمان بین المللی استاندارد (ISO) کدگذاری دیگری به نام ISO ISO را به عنوان استانداردی برای زبان روسی تایید کرد

46

48 حجم اطلاعات متن امروزه بسیاری از افراد از رایانه برای تهیه نامه، اسناد، مقاله، کتاب و ... استفاده می کنند. ویرایشگرهای متن. ویراستارهای کامپیوتری عمدتاً با الفبای 256 کاراکتری کار می کنند در این حالت، محاسبه مقدار اطلاعات موجود در متن آسان است. اگر 1 کاراکتر الفبا حاوی 1 بایت اطلاعات است، فقط باید تعداد کاراکترها را بشمارید. عدد حاصل حجم اطلاعات متن را بر حسب بایت می دهد. هر صفحه 40 خط و هر خط 60 کاراکتر دارد. به این معنی که صفحه حاوی 40x60=2400 بایت اطلاعات است. حجم کلیه اطلاعات کتاب: 2400*150 = بایت

49 توجه کنید! اعداد با استفاده از استاندارد ASCII در دو حالت رمزگذاری می شوند - در هنگام ورودی/خروجی و زمانی که در متن ظاهر می شوند. اگر اعداد در محاسبات نقش داشته باشند، به کد باینری دیگری تبدیل می شوند (به درس "نمایندگی اعداد در رایانه" مراجعه کنید). بیایید عدد 57 را در نظر بگیریم. هنگامی که در متن استفاده می شود، هر رقم مطابق با جدول ASCII با کد خود نشان داده می شود. در سیستم باینری این است - وقتی در محاسبات استفاده می شود، کد این عدد طبق قوانین تبدیل به سیستم باینری به دست می آید و دریافت می کنیم -

50 سوال و کار: رمزگذاری اطلاعات متنی در کامپیوتر چیست؟ نام خانوادگی، نام، شماره کلاس خود را با استفاده از کد اسکی رمزگذاری کنید. چه پیامی در رمزگذاری ویندوز 1251 رمزگذاری شده است: با فرض اینکه هر کاراکتر با یک بایت رمزگذاری شده است، حجم اطلاعات جمله زیر را از رباعی پوشکین تخمین بزنید: خواننده-دیوید جثه کوچکی داشت، اما جالوت را به زمین زد!

51 سوال و کار: مقدار مورد نیاز حافظه ویدئویی را برای حالت گرافیکی محاسبه کنید: وضوح صفحه نمایش 800 x 600، کیفیت رنگ 16 بیت. برای ذخیره یک تصویر شطرنجی در ابعاد 64*64 پیکسل، 1.5 کیلوبایت حافظه اختصاص داده شد. حداکثر تعداد رنگ ممکن در پالت تصویر چقدر است؟ اگر می دانید که تصویر دارای پالت 256 رنگ است، حداقل مقدار حافظه (به کیلوبایت) را که برای ذخیره هر تصویر بیت مپ 64*64 پیکسل کافی است، مشخص کنید. نیازی به ذخیره خود پالت نیست. چند ثانیه طول می کشد تا یک مودم پیام ها را با نرخ بیت بر ثانیه ارسال کند تا رنگ را ارسال کند تصویر شطرنجیاندازه 800*600 پیکسل به شرطی که پالت 16 میلیون رنگ داشته باشد؟ یک تصویر رنگی در ابعاد 10*10 سانتی متر اسکن می شود. وضوح اسکنر 1200*1200 نقطه در اینچ و عمق رنگ 24 بیت است. فایل گرافیکی حاصل چه حجم اطلاعاتی خواهد داشت؟

از دهه 60، رایانه ها به طور فزاینده ای برای پردازش اطلاعات متنی مورد استفاده قرار گرفتند و در حال حاضر بیشتر رایانه های شخصی در جهان به پردازش اطلاعات متنی مشغول هستند.

به طور سنتی، برای رمزگذاری یک کاراکتر، از مقدار اطلاعات = 1 بایت (1 بایت = 8 بیت) استفاده می شود.

کدگذاری باینری اطلاعات متنی

کدگذاری شامل تخصیص هر کاراکتر یک کد باینری منحصر به فرد از 00000000 تا 11111111 (یا یک کد اعشاری از 0 تا 255) است.

مهم این است که اختصاص یک کد خاص به یک نماد یک امر توافقی است که در جدول کد ثابت می شود.

جدول رمزگذاری ASCII

فقط نیمه اول در این جدول استاندارد است، یعنی. کاراکترهایی با اعداد از 0 (00000000) تا 127 (0111111). این شامل حروف الفبای لاتین، اعداد، علائم نقطه گذاری، براکت ها و برخی از نمادهای دیگر است.

128 کد باقی مانده به روش های مختلف استفاده می شود. رمزگذاری های روسی شامل کاراکترهایی از الفبای روسی است.

که در در حال حاضر 5 جدول کد مختلف برای حروف روسی (KOI8، SR1251، SR866، Mac، ISO) وجود دارد.

که در در حال حاضر استاندارد بین المللی جدید یونیکد فراگیر شده است که

جدول قطعات استاندارد ASCII

جدول

کد توسعه یافته

توجه داشته باشید! !

اعداد با استفاده از استاندارد ASCII در دو حالت رمزگذاری می شوند - در هنگام ورودی/خروجی و زمانی که در متن ظاهر می شوند. اگر اعداد در محاسبات دخیل باشند، به کد باینری دیگری تبدیل می شوند.

بیایید عدد 57 را بگیریم.

هنگامی که در متن استفاده می شود، هر رقم نشان داده می شود

با کد آن مطابق با جدول اسکی. در باینری 00110101 00110111 است.

هنگام استفاده در محاسبات، کد این عدد طبق قوانین تبدیل به سیستم باینری به دست می آید و - 00111001 را به دست می آوریم.