Учебная работа. Контрольная работа: Представление информации в ЭВМ, единицы измерения объема данных

Учебная работа. Контрольная работа: Представление информации в ЭВМ, единицы измерения объема данных

Содержание.

1. машина — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач), единицы измерения размера данных…………………………………………………………………………………3

1.1. машина — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач), единицы измерения размера данных.

1.1 машина — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач).

В истинное время во всех вычислительных машинках информация представляется при помощи электронных сигналов. При всем этом вероятны две формы ее представления – в виде непрерывного сигнала (при помощи схожей величины – аналога) и в виде нескольких сигналов (при помощи набора напряжений, каждое из которых соответствует одной из цифр представляемой величины).

1-ая форма представления инфы именуется аналоговой, либо непрерывной. Величины, выставленные в таковой форме, могут принимать принципно любые значения в определенном спектре. Количество значений, которые может принимать таковая величина, нескончаемо велико. Отсюда наименования – непрерывная величина и непрерывная информация. Слово непрерывность ясно выделяет основное свойство таковых величин – отсутствие разрывов, промежутков меж значениями, которые может принимать данная аналоговая величина. При использовании аналоговой формы для сотворения вычислительной машинки будет нужно наименьшее число устройств (любая величина представляется одним, а не несколькими сигналами), но эти устройства будут труднее (они должны различать существенно большее число состояний сигнала). Непрерывная форма представления употребляется в аналоговых вычислительных машинках (АВМ). Эти машинки предусмотрены в главном для решения задач, описываемых системами дифференциальных уравнений: исследования поведения подвижных объектов, моделирования действий и систем, решения задач параметрической оптимизации и рационального управления. Устройства для обработки непрерывных сигналов владеют наиболее высочайшим быстродействием, они могут интегрировать сигнал, делать хоть какое его функциональное преобразование и т. п. Но из-за трудности технической реализации устройств выполнения логических операций с непрерывными сигналами, долгого хранения таковых сигналов, их четкого измерения АВМ не могут отлично решать задачки, связанные с хранением и обработкой огромных размеров инфы.

2-ая форма представления инфы именуется дискретной (цифровой). Такие величины, принимающие не все вероятные, а только полностью определенные значения, именуются дискретными (прерывающимися). В отличие от непрерывной величины, количество значений дискретной величины постоянно будет конечным. Дискретная форма представления употребляется в цифровых электронно-вычислительных машинках (ЭВМ ), которые просто решают задачки, связанные с хранением, обработкой и передачей огромных размеров инфы.

Для автоматизации работы ЭВМ с информацией, относящейся к разным типам, весьма принципиально унифицировать их форму представления – для этого обычно употребляется прием кодировки.

Кодирование – это правило, описывающее отображение 1-го набора символов в иной набор символов. Тогда отображаемый набор символов именуется начальным алфавитом, а набор символов, который употребляется для отображения, – кодовым алфавитом, либо алфавитом для кодировки. При всем этом кодированию подлежат как отдельные знаки начального алфавита, так и их композиции. Аналогично для построения кода употребляются как отдельные знаки кодового алфавита, так и их композиции.

совокупа знаков кодового алфавита, используемых для кодировки 1-го знака (либо одной композиции знаков) начального алфавита, именуется кодовой композицией, либо, короче, кодом знака. При всем этом кодовая композиция может содержать один знак кодового алфавита.

Знак (либо композиция знаков) начального алфавита, которому соответствует кодовая композиция, именуется начальным эмблемой.

совокупа кодовых композиций именуется кодом.

Связь знаков (либо композиций знаков, если кодируются не отдельные знаки начального алфавита) начального алфавита с их кодовыми комбинациями составляет таблицу соответствия (либо таблицу кодов).

В качестве примера можно привести систему записи математических выражений, азбуку Морзе, морскую флажковую азбуку, систему Брайля для слепых и др.

В вычислительной технике также существует своя система кодировки – она именуется двоичным кодировкой и базирована на представлении данных последовательностью всего 2-ух символов: 0 и 1 (употребляется двоичная система счисления). Эти знаки именуются двоичными цифрами, либо битами (binary digital).

Если наращивать на единицу количество разрядов в системе двоичного кодировки, то возрастает вдвое количество значений, которое быть может выражено в данной системе. Для расчета количества значений употребляется последующая формула:

N=2m,

где N – количество независимо шифруемых значений,

а m – разрядность двоичного кодировки, принятая в данной системе.

к примеру, какое количество значений (N) можно закодировать 10-ю разрядами (m)?

Для этого возводим 2 в 10 степень (m) и получаем N=1024, т. е. в двоичной системе кодировки 10-ю разрядами можно закодировать 1024 независимо шифруемых значения.

Для кодировки текстовых данных употребляются специально разработанные таблицы шифровки, основанные на сравнении всякого знака алфавита с определенным целым числом. Восьми двоичных разрядов довольно для кодировки 256 разных знаков. Этого хватит, чтоб выразить разными комбинациями восьми битов все знаки британского и российского языков, как строчные, так и строчные, также знаки препинания, знаки главных арифметических действий и некие принятые особые знаки. Но не все так просто, и есть определенные трудности. В 1-ые годы развития вычислительной техники они были соединены с отсутствием нужных эталонов, а в истинное время, напротив, вызваны обилием сразу работающих и противоречивых эталонов. Фактически для всех всераспространенных на земном шаре языков сделаны свои кодовые таблицы. Для того чтоб весь мир идиентично кодировал текстовые данные, необходимы единые таблицы кодировки, что до сего времени еще пока не сделалось вероятным.

Кодирование графической инфы основано на том, что изображение состоит из мелких точек, образующих соответствующий узор, именуемый растром. Любая точка имеет свои линейные координаты и характеристики (яркость), как следует, их можно выразить при помощи целых чисел – растровое кодирование дозволяет применять двоичный код для представления графической инфы. Черно-белые иллюстрации представляются в компе в виде композиций точек с 256 градациями сероватого цвета – для кодировки яркости хоть какой точки довольно восьмиразрядного двоичного числа.

Для кодировки цветных графических изображений применяется принцип декомпозиции (разложения) случайного цвета на главные составляющие. При всем этом могут употребляться разные способы кодировки цветной графической инфы. К примеру, на практике считается, что хоть какой цвет, видимый человечьим глазом, можно получить методом механического смешивания главных цветов. В качестве таковых составляющих употребляют три главных цвета: красноватый (Red, R), зеленоватый (Green, G) и голубий (Blue, B). Таковая система кодировки именуется системой RGB.

На кодирование цвета одной точки цветного изображения нужно затратить 24 разряда. При всем этом система кодировки обеспечивает однозначное определение 16,5 млн разных цветов, что по сути близко к чувствительности людского глаза. Режим представления цветной графики с внедрением 24 двоичных разрядов именуется полноцветным (True Color).

Любому из главных цветов можно поставить в соответствие доп цвет, другими словами цвет, дополняющий главный цвет до белоснежного. Соответственно доп цветами являются: голубой (Cyan, C), пурпуровый (Magenta, M) и желтоватый (Yellow, Y). Таковой способ кодировки принят в полиграфии, но в полиграфии употребляется к тому же 4-ая краска – темная (Black, K). Данная система кодировки обозначается CMYK, и для представления цветной графики в данной системе нужно иметь 32 двоичных разряда. Таковой режим именуется полноцветным (True Color).

Если уменьшать количество двоичных разрядов, применяемых для кодировки цвета каждой точки, то можно уменьшить размер данных, но при всем этом спектр шифруемых цветов приметно сокращается. Кодирование цветной графики 16-разрядными двоичными числами именуется режимом High Color.

Приемы и способы кодировки звуковой инфы пришли в вычислительную технику более поздно и до сего времени далеки от стандартизации. Огромное количество отдельных компаний разработали свои корпоративные эталоны, хотя можно выделить два главных направления. способ FM (Frequency Modulation) основан на том, что на теоретическом уровне хоть какой непростой звук можно разложить на последовательность простых гармонических сигналов разной частоты, любой из которых представляет правильную синусоиду, а как следует, быть может описан числовыми параметрами, другими словами кодом. В природе звуковые сигналы имеют непрерывный диапазон, другими словами являются аналоговыми. Их разложение в гармонические ряды и часть инфы пропадает, потому свойство звукозаписи обычно выходит не полностью удовлетворительным и соответствует качеству звучания простых электромузыкальных инструментов с «окрасом», соответствующим для электрической музыки.

Способ таблично-волнового синтеза (Wave-Table) лучше соответствует современному уровню развития техники. Имеются заблаговременно приготовленные таблицы, в каких хранятся эталоны звуков для огромного количества разных музыкальных инструментов. В технике такие эталоны именуются сэмплами. Числовые коды выражают тип инструмента, номер его модели, высоту тона, длительность и интенсивность звука, динамику его конфигурации. Так как в качестве образцов употребляются «настоящие» звуки, то свойство звука, приобретенного в итоге синтеза, выходит весьма высочайшим и приближается к качеству звучания настоящих музыкальных инструментов.

1.2 Единицы измерения размера инфы.

Для измерения длины есть такие единицы, как мм, сантиметр, метр, километр. Понятно, что масса измеряется в граммах, килограммах, центнерах и тоннах. Бег времени выражается в секундах, минутках, часах, деньках, месяцах, годах, веках. комп работает с информацией и для измерения ее размера также имеются надлежащие единицы измерения.

Мы уже знаем, что комп принимает всю информацию через нули и единички. бит – это малая единица измерения инфы, соответственная одной двоичной цифре («0» либо «1»).

Б состоит из восьми бит. Используя один б, можно закодировать один знак из 256 вероятных (256 = 28). Таковым образом, один б равен одному символу, другими словами 8 битам:

1 знак = 8 битам = 1 б.

Исследование компьютерной грамотности подразумевает рассмотрение и остальных, наиболее больших единиц измерения инфы.

Таблица байтов:

1 б = 8 бит

1 Кб (1 Кб) = 210 б = 2*2*2*2*2*2*2*2*2*2 б =

= 1024 б (приблизительно 1 тыща б – 103 б)

1 Мб (1 Мб) = 220 б = 1024 кб (приблизительно 1 миллион б – 106 б)

1 Гб (1 Гб) = 230 б = 1024 мб (приблизительно 1 млрд б – 109 б)

1 Тб (1 Терабайт) = 240 б = 1024 гб (приблизительно 1012 б). Терабайт время от времени именуют тонна.

1 Пб (1 Петабайт) = 250 б = 1024 терабайт (приблизительно 1015 б).

1 Эксабайт = 260 б = 1024 петабайт (приблизительно 1018 б).

1 Зеттабайт = 270 б = 1024 эксабайт (приблизительно 1021 б).

1 Йоттабайт = 280 б = 1024 зеттабайт (приблизительно 1024 б).

В приведенной выше таблице степени двойки (210, 220, 230 и т.д.) являются точными значениями кб, мб, гб. А вот степени числа 10 (поточнее, 103, 106, 109 и т.п.) будут уже ориентировочными значениями, округлыми в сторону уменьшения. Таковым образом, 210 = 1024 б представляет четкое

Ниже приводится таблица байтов с английскими сокращениями (в левой колонке):

1 Kb ~ 103 b = 10*10*10 b= 1000 b – кб

1 Mb ~ 106 b = 10*10*10*10*10*10 b = 1 000 000 b – мб

1 Gb ~ 109 b – гб

1 Tb ~ 1012 b – терабайт

1 Pb ~ 1015 b – петабайт

1 Eb ~ 1018 b – эксабайт

1 Zb ~ 1021 b – зеттабайт

1 Yb ~ 1024 b – йоттабайт

Выше в правой колонке приведены так именуемые «десятичные приставки», которые употребляются не только лишь с б, да и в остальных областях людской деятель. К примеру, приставка «кило» в слове «кб» значит тыщу б, также как в случае с километром она соответствует тыще метров, а в примере с килограммом она равна тыще гр.

Возникает вопросец: есть ли продолжение у таблицы байтов? В арифметике есть понятие бесконечности, которое обозначается как перевернутая восьмерка: ∞. Понятно, что в таблице байтов можно и далее добавлять нули, а поточнее, степени к числу 10 таковым образом: 1027, 1030, 1033 и так до бесконечности. Но для чего это нужно? В принципе, пока хватает терабайт и петабайт. В дальнейшем, может быть, уже не достаточно будет и йоттабайта.

В итоге парочка примеров по устройствам, на которые можно записать терабайты и гб инфы. Есть удачный «терабайтник» – наружный твердый диск, который подключается через порт USB к компу. На него можно записать терабайт инфы. В особенности комфортно для ноутбуков (где смена твердого диска бывает проблематична) и для запасного копирования инфы. лучше заблаговременно созодать запасные копии инфы, а не опосля того, как все пропало.

Флешки бывают 1 Гб, 2 Гб, 4 Гб, 8 Гб, 16 Гб, 32 Гб и 64 Гб.

CD-диски могут вмещать 650 Мб, 700 Мб, 800 Мб и 900 Мб.

DVD-диски рассчитаны на большее количество инфы: 4.7 Гб, 8.5 Гб, 9.4 Гб и 17 Гб.

Перечень использованной литературы.

1. Информатика./под ред. В.В. Трофимова. – М.: Юрайт, Высшее образование, 2010.- 912 с.

2. Информатика. Базисный курс. 2-е издание./под ред.Симоновича С.Учебник для ВУЗов. — СПб.: ПИТЕР, 2008.- 640 с.

3. Информатика для экономистов: Учебник/ Под общ. ред. В.М. Матюшка. – М.: ИНФА-М, 2007. — 880 с.

4. Судоплатов С.В., Овчинникова Е.В. Математическая технологии: Учебник. –Проспект ТК Велби, 2009.- 224 с.

6. Могилев А.В., Хеннер Е.К., Пак Н.И. Информатика: Учебное пособие для студентов пед. вузов — 5-е изд.,- Академия, 2007.- 848 с.

7. Артамонов В.С.,Серебряков Е.С. Индивидуальный комп для начинающих. уч.пос. СпбГерда, 2000.

8. Серова Г.А. Обучаемся работать с офисными приложениями. уч.пос. М.Деньги и статистика, 2000.

]]>