Prezantimi i informacionit në kompjuter: shembuj të përdorimit

Nëse një person studion teknologjinë kompjuterike jo sipërfaqësisht, por seriozisht, ai duhet të dijë se cilat forma të përfaqësimit të informacionit ekzistojnë në kompjuter. Kjo çështje është një nga më themelore, pasi jo vetëm përdorimi i programeve dhe sistemeve operative, por vetë programimi bazohet në parim pikërisht në këto elemente.

Mësimi "Prezantimi i informacionit në kompjuter": bazat

Në përgjithësi, një teknikë kompjuteri në mënyrën se si e percepton informacionin ose komandat, i kthen ato në formate skedari dhe i jep përdoruesit një rezultat të gatshëm, disi ndryshe nga konceptet përgjithësisht të pranuara.

Fakti është se të gjitha sistemet ekzistuese bazohen në vetëm dy operatorë logjikë - "true" dhe "false" (true, false). Në një kuptim më të thjeshtë, kjo është "po" ose "jo".

Është e qartë se fjalët e teknologjisë kompjuterike nuk e kuptojnë, prandaj, në agimin e zhvillimit të teknologjisë kompjuterike, u krijua një sistem dixhital i veçantë me një kod të kushtëzuar, në të cilin njësia korrespondon me deklaratën dhe zero në negacion. Kështu u shfaq e ashtuquajtura paraqitja binare e informacionit në kompjuter. Varësisht nga kombinimet e zeros dhe atyre, gjithashtu përcaktohet edhe madhësia e objektit të informacionit.

Njësia më e vogël e matjes për këtë lloj madhësie është pak-paksa që mund të jetë 0 ose 1. Por sistemet moderne me vlera të tilla të vogla nuk funksionojnë dhe praktikisht të gjitha metodat e paraqitjes së informacionit në një kompjuter zvogëlohen duke përdorur tetë copa në të njëjtën kohë, Përbëni një byte (2 deri në fuqinë e tetë). Kështu, në një bajt, ju mund të kodoni çdo karakter nga 256 të jetë e mundur. Dhe është kodi binar që është baza e themelet e çdo objekti informacioni. Më tej do të jetë e qartë se si duket në praktikë.

Informatika: paraqitja e informacionit në kompjuter. Numra me pikë fikse

Meqë fjalimi filloi fillimisht për numrat, le të shqyrtojmë se si i percepton sistemi. Përfaqësimi i informacionit numerik në një kompjuter sot mund të ndahet me kusht në numrat e përpunimit me një pikë fikse dhe lundrues. Lloji i parë gjithashtu mund të përfshijë numra të plotë të zakonshëm, të cilët kanë zero pas presjes.

Besohet se numrat e këtij lloji mund të zënë 1, 2 ose 4 bytes. E ashtuquajtura byte kryesore është përgjegjës për shenjën e numrit, me zero për shenjë pozitive dhe një për negative. Kështu, për shembull, në një përfaqësim 2-byte, vargu i vlerave për numra pozitiv është në rangun 0 deri 2 ¹⁶ -1, që është 65535, dhe për numrat negativ nga -2-15 në 2 ¹⁵ -1, e cila është e barabartë me gamën numerike nga -32768 deri 32767.

Përfaqësimi i pikës së lundrimit

Tani konsideroni llojin e dytë të numrave. Fakti është se kurrikula e shkollës në temën "Prezantimi i informatave në kompjuter" (klasa e 9-të) nuk merret me numrat me pikë të luajtshme . Operacionet me ta janë mjaft komplekse dhe përdoren, për shembull, kur krijojnë lojëra kompjuterike. Nga rruga, pak vëmendjen nga tema, vlen të thuhet se për përshpejtuesit grafikë moderne një nga treguesit kryesorë të performancës është shpejtësia e operacioneve me pikërisht këta numra.

Këtu përdoret një formë eksponenciale, në të cilën pozicioni i presjes mund të ndryshojë. Si formula bazë që tregon përfaqësimin e ndonjë numri A, pranojmë si më poshtë: A = m _{A *} q ^P , ku m _A është mantisa, q ^P është baza e sistemit të numrave dhe P është rendi i numrit.

Mantis duhet të plotësojë kërkesën q ^-1 ≤ | m _A | <1, që do të thotë se duhet të jetë një fraksion i duhur binar që përmban një shifër pas numrit dhjetor që është i ndryshëm nga zero dhe rendi është një numër i plotë. Dhe çdo numër decimal normalizuar mund të përfaqësohet mjaft thjesht në një formë eksponenciale. Dhe numrat e këtij lloji janë 4 ose 8 bytes në madhësi.

Për shembull, numri dhjetor 999,999 sipas formulës me mantissa normalizuar do të duket si 0,999999 _* 10 ³ .

Shfaqja e të dhënave të tekstit: pak histori

Shumica e përdoruesve të sistemeve kompjuterike ende përdorin informacionin e testimit. Dhe prezantimi i informacionit tekstual në kompjuter i korrespondon të njëjtëve parime të kodit binar.

Megjithatë, për shkak të faktit se shumë gjuhë mund të gjenden në botën e sotme, sistemet speciale të kodimit ose tabelat e kodeve përdoren për të përfaqësuar informacionin e tekstit. Me ardhjen e MS-DOS, standardi kryesor ishte kodimi CP866, dhe kompjuterët e Apple përdorën standardin e tyre Mac. Në atë kohë për gjuhën ruse u prezantua një kodim i veçantë ISO 8859-5. Megjithatë, me zhvillimin e teknologjisë kompjuterike duhej të paraqiteshin standarde të reja.

Llojet e encodings

Pra, për shembull, në fund të 90-të të shekullit të kaluar ekzistonte një Unicode universal kodim, i cili mund të punonte jo vetëm me të dhënat e tekstit, por edhe me audio dhe video. Veçori e saj ishte se një grimë ishte caktuar për një karakter, por dy.

Pak më vonë, kishte varira të tjera. Për sistemet e Windows, kodimi i CP1251 është më i përdorur, por për të njëjtën gjuhë ruse dhe ende përdor encoding KOI-8P, u paraqit në fund të viteve 70 dhe në vitet 80 u përdorën në mënyrë aktive edhe në sistemet UNIX.

Prezantimi i informacioneve tekstuale në kompjuter bazohet në tabelën ASCII, e cila përfshin pjesët themelore dhe të zgjeruara. E para përfshin kodet nga 0 në 127, e dyta - nga 128 në 255. Megjithatë, kodet e para të rangut 0-32 nuk u caktohen simboleve që u janë caktuar çelësave të tastierës standarde, por butonave funksionale (F1-F12).

Imazhe grafike: lloje themelore

Sa për grafikë, e cila përdoret në mënyrë aktive në botën moderne dixhitale, ka nuanca. Nëse shikoni prezantimin e informacionit grafik në kompjuterin tuaj, së pari duhet të shikoni llojet kryesore të imazheve. Midis tyre ekzistojnë dy lloje kryesore - vektor dhe bitmap.

Grafika vektoriale bazohet në përdorimin e formave primitive (linja, qarqe, kthesa, poligone, etj.), Fut tekstin dhe plotëson me një ngjyrë të caktuar. Imazhet raster bazohen në përdorimin e një matrice drejtkëndëshe, ku secili element quhet piksel. Për çdo element të tillë, ju mund të vendosni shkëlqimin dhe ngjyrën.

Imazhe vektoriale

Sot, përdorimi i imazheve vektoriale ka një hapësirë të kufizuar. Ata janë të mira, për shembull, kur krijojnë vizatime dhe skema teknike ose për modele dy-dimensionale ose tre-dimensionale të objekteve.

Shembuj të formave stacionare të vektorëve mund të jenë formatet si PDF, WMF, PCL. Për format e lëvizjes, zakonisht përdoret standardi MacroMedia Flash. Por nëse flisni për cilësinë ose kryeni operacione më komplekse sesa shkalla e njëjtë, është më mirë të përdorni formatet e rasterit.

Imazhe të imazhit

Me objekte raster, situata është shumë më e komplikuar. Fakti është se paraqitja e informacionit në një kompjuter me bazë matricë përfshin përdorimin e parametrave shtesë - thellësinë e ngjyrës (shprehja sasiore e numrit të ngjyrave në paleta) në bit dhe madhësinë e matricës (numri i pikseve për inç, të referuara si DPI).

Kjo është, paleta mund të përbëhet nga 16, 256, 65536 ose 16777216 ngjyra, dhe matrica mund të ndryshojë, edhe pse rezolucioni më i zakonshëm është 800x600 piksel (480,000 piksele). Me këto masa, ju mund të përcaktoni numrin e biteve të kërkuara për të ruajtur objektin. Për ta bërë këtë, ne së pari përdorim formulën N = 2 ^I , në të cilën N është numri i ngjyrave, dhe unë është thellësia e ngjyrës.

Pastaj shuma e informacionit llogaritet. Për shembull, llogarisni madhësinë e skedarit për një imazh që përmban 65536 ngjyra dhe një matricë prej 1024x768 piksele. Zgjidhja është si më poshtë:

• I = log ₂ 65536, që është 16 bit;
• Numri i pixels 1024 _* 768 = 786 432;
• Sasia e kujtesës është 16 bit _* 786 432 = 12 582 912 bytes, që korrespondon me 1.2 MB.

Llojet e audio: drejtimet kryesore të sintezës

Prezantimi i informacionit në një kompjuter të quajtur audio është subjekt i të njëjtave parime bazë siç përshkruhet më sipër. Por, si për çdo lloj tjetër të objekteve të informacionit, karakteristika të tjera përdoren gjithashtu për të përfaqësuar zërin.

Për fat të keq, në teknologjinë kompjuterike u shfaqën zëri dhe riprodhimi me cilësi të lartë në kthesën e fundit. Megjithatë, në qoftë se me riprodhimin ende gjërat ishin ende disi, atëherë sinteza e një instrumenti muzikor me të vërtetë fryrë ishte praktikisht e pamundur. Prandaj, disa kompani rekord kanë prezantuar standardet e tyre. Sot sinteza FM dhe metoda e valës tabelare janë përdorur gjerësisht.

Në rastin e parë nënkuptohet që çdo tingull natyror që është i vazhdueshëm mund të dekompozohet në një sekuencë të caktuar të harmonikave më të thjeshta me ndihmën e metodës së diskretizimit dhe të prodhojë paraqitjen e informacionit në kujtesën e kompjuterit bazuar në kodin. Për rishikim, përdoret procesi i kundërt, por në këtë rast humbja e disa komponentëve është e pashmangshme, e cila shfaqet në cilësinë.

Në sintezën e valës së tabelës supozohet se ekziston një tabelë e krijuar paraprakisht me shembuj të instrumenteve të drejtpërdrejta me fryrje. Shembuj të tillë quhen mostra. Në këtë rast, komandat MIDI (Musical Instrument Digital Interface) shpesh përdoren për rishikim, të cilat perceptojnë llojin e instrumentit, katranin, kohëzgjatjen e zërit, intensitetin dhe dinamikën e ndryshimeve, parametrat mjedisorë dhe karakteristikat e tjera të kodit. Për shkak të kësaj, ky zë është afër përafërsisht me atë natyror.

Formatet moderne

Nëse më herët standardi WAV është marrë si bazë (në të vërtetë, vetë zëri përfaqësohet si një valë), me kalimin e kohës u bë shumë e papërshtatshme, të paktën për shkak se skedarët e tillë morën shumë hapësirë në median e ruajtjes.

Me kalimin e kohës, janë shfaqur teknologji që e bëjnë të mundur që të compress një format i tillë. Prandaj, formatet vetë kanë ndryshuar. Sot më i famshëm mund të quhet MP3, OGG, WMA, FLAC dhe shumë të tjerë.

Megjithatë, deri më tani parametrat kryesorë të ndonjë skedari audio mbeten frekuenca e mostrimit (standardi është 44.1 kHz, megjithëse mund të takohen vlerat si lart dhe poshtë) dhe numri i niveleve të sinjaleve (16 bit, 32 bit). Në parim, digjitalizimi i tillë mund të interpretohet si paraqitja e informacionit në një kompjuter të tipit të zërit bazuar në sinjalin primar analog (çdo zë në natyrë fillimisht është analog).

Paraqitja e videos

Nëse problemet me zërin ishin zgjidhur mjaft shpejt, atëherë me video gjithçka nuk shkoi aq mirë. Problemi ishte se një klip, film apo edhe një lojë video është një kombinim i videos dhe zërit. Duket sikur është më e lehtë se të kombinosh objektet grafike në lëvizje me një shkallë? Siç doli, kjo u bë një problem real.

Këtu pikë është se nga pikëpamja teknike, kuadri i parë i secilës skenë, i quajtur kornizë kyçe, së pari duhet të mbahet në mend, por vetëm atëherë për të ruajtur dallimet (kornizat e ndryshimit). Dhe, videot më të trishtuara, të digjitalizuara ose të krijuara, rezultuan të jenë kaq të mëdha sa që ishte thjesht e pamundur t'i ruante në një kompjuter ose në media të lëvizshme.

Problemi u zgjidh kur u shfaq formati AVI, i cili është një lloj enë universale që përbëhet nga një sërë blloqesh në të cilat mund të ruhen informacione arbitrare, madje të ngjeshura në mënyra të ndryshme. Kështu, edhe skedarët e të njëjtit format AVI mund të ndryshojnë ndjeshëm mes tyre.

Dhe sot ju mund të takoni disa formate të tjera të njohura video, por për të gjithë ata gjithashtu përdorin treguesit e tyre dhe vlerat e parametrave, një nga të cilat është numri i kornizave për sekondë.

Codecs dhe Dekoders

Përfaqësimi i informacionit në kompjuter në planin video është e pamundur të imagjinohet pa përdorimin e kodekëve dhe dekoduesve të përdorur për të ngjeshur përmbajtjen fillestare dhe për ta zbrazur gjatë riprodhimit. Vetë emri i tyre sugjeron se disa shifroj (compress) sinjal, e dyta - në të kundërtën - shpaketoj.

Ata janë përgjegjës për përmbajtjen e kontejnerëve të çdo formati, si dhe përcaktojnë madhësinë e dosjes përfundimtare. Përveç kësaj, një rol të rëndësishëm luhet nga parametri i zgjidhjes, siç ishte treguar për grafikë raster. Por sot ju mund të gjeni UltraHD (4k).

përfundim

Nëse përmbledhim disa nga sa më sipër, mund të vërejmë se sistemet moderne kompjuterike fillimisht punojnë ekskluzivisht në perceptimin e kodit binar (ata thjesht nuk e kuptojnë tjetrin). Dhe për përdorimin e saj bazohet jo vetëm në paraqitjen e informacionit, por edhe në të gjitha gjuhët e njohura të programimit sot. Kështu, fillimisht, për të kuptuar se si funksionon e gjithë kjo, është e nevojshme të përfshihet në thelbin e aplikimit të sekuencave të atyre dhe zeros.