“Pengkodean informasi. Pengkodean - istilah - kumpulan ensiklopedis Simbol dan huruf untuk pengkodean informasi

Pengkodean informasi adalah proses pembentukan representasi informasi tertentu.

Dalam arti sempit, istilah “coding” sering dipahami sebagai transisi dari satu bentuk representasi informasi ke bentuk representasi informasi lainnya, yang lebih nyaman untuk penyimpanan, transmisi, atau pemrosesan.

Komputer hanya dapat memproses informasi yang disajikan dalam bentuk numerik. Semua informasi lainnya (misalnya, suara, gambar, pembacaan instrumen, dll.) harus diubah menjadi bentuk numerik untuk diproses di komputer. Misalnya, untuk mengukur suara musik, seseorang dapat mengukur intensitas suara pada frekuensi tertentu dalam interval pendek, yang mewakili hasil setiap pengukuran dalam bentuk numerik. Dengan menggunakan program komputer, Anda dapat mengubah informasi yang diterima, misalnya, “menempatkan” suara dari berbagai sumber di atas satu sama lain.

Biasanya, semua angka di komputer direpresentasikan menggunakan angka nol dan satu (bukan sepuluh digit, seperti yang biasa dilakukan orang). Dengan kata lain, komputer biasanya beroperasi dalam sistem bilangan biner, karena hal ini membuat perangkat untuk memprosesnya menjadi lebih sederhana. Memasukkan angka ke dalam komputer dan mengeluarkannya untuk dibaca manusia dapat dilakukan dalam bentuk desimal biasa, dan semua konversi yang diperlukan dilakukan oleh program yang berjalan di komputer.

Sistem bilangan

Berbagai sistem bilangan yang ada di masa lalu dan digunakan saat ini dapat dibedakan menjadi non-posisional dan posisional. Tanda-tanda yang digunakan untuk menulis bilangan disebut dalam angka.

DI DALAM non-posisional Dalam sistem bilangan, kedudukan suatu angka dalam notasi suatu bilangan tidak menentukan nilai yang diwakilinya. Contoh sistem bilangan nonposisi adalah sistem Romawi yang menggunakan huruf latin sebagai bilangan:

Misalnya VI = 5 + 1 = 6, dan IX = 10 -- 1 = 9.

DI DALAM posisional Dalam sistem bilangan, nilai yang dilambangkan dengan suatu digit dalam suatu bilangan bergantung pada posisinya. Banyaknya digit yang digunakan disebut dasar sistem bilangan. Tempat setiap angka pada suatu bilangan disebut posisi. Sistem pertama yang kita kenal berdasarkan prinsip posisi adalah sexagesimal Babilonia. Angka-angka di dalamnya ada dua jenis, yang satu melambangkan satuan, yang lain melambangkan puluhan. Jejak sistem Babilonia masih bertahan hingga saat ini dalam metode pengukuran dan pencatatan sudut serta interval waktu.

Namun, sistem desimal Hindu-Arab adalah yang paling berharga bagi kami. Sistem ini adalah yang pertama menggunakan nol untuk menunjukkan signifikansi posisi suatu besaran dalam serangkaian angka. Sistem ini disebut desimal karena memiliki sepuluh digit.

Basis sistem bilangan yang menulis suatu bilangan biasanya ditandai dengan subskrip. Misalnya 5557 adalah bilangan yang ditulis dalam sistem bilangan desimal. Jika suatu bilangan ditulis dalam sistem desimal, maka basisnya biasanya tidak dicantumkan. Basis sistemnya juga berupa angka, dan kami akan menunjukkannya dalam sistem desimal biasa. Secara umum, bilangan x dapat direpresentasikan dalam sistem dengan basis p sebagai x=an*pn+an-1*pn-1+ a1*p1+a0*p0, dengan an...a0 adalah angka-angka yang mewakili dari nomor ini. Misalnya,

103510=1*103+0*102+3*101+5*100;
10102 = 1*23+0*22+1*21+0*20 = 10.

Yang paling menarik saat bekerja di komputer adalah sistem bilangan dengan basis 2, 8 dan 16. Secara umum, sistem bilangan ini biasanya cukup untuk pekerjaan penuh baik manusia maupun komputer. Namun terkadang karena berbagai keadaan, masih perlu beralih ke sistem bilangan lain, misalnya sistem bilangan terner, septal, atau basis 32.

Agar dapat mengoperasikan bilangan yang ditulis dalam sistem non-tradisional secara normal, penting untuk dipahami bahwa pada dasarnya bilangan tersebut tidak berbeda dengan sistem desimal yang biasa kita gunakan. Penjumlahan, pengurangan, dan perkalian di dalamnya dilakukan menurut skema yang sama.

Mengapa kita tidak menggunakan sistem bilangan lain? Terutama karena dalam kehidupan sehari-hari kita terbiasa menggunakan sistem bilangan desimal, dan kita tidak membutuhkan sistem bilangan desimal lainnya. Di komputer, sistem bilangan biner digunakan, karena pengoperasian bilangan yang ditulis dalam bentuk biner cukup sederhana.

Sistem heksadesimal sering digunakan dalam ilmu komputer, karena penulisan angka di dalamnya jauh lebih singkat dibandingkan penulisan angka dalam sistem biner. Mungkin timbul pertanyaan: mengapa tidak menggunakan sistem bilangan, misalnya basis 50, untuk menulis bilangan yang sangat besar? Sistem bilangan seperti itu memerlukan 10 digit biasa ditambah 40 tanda, yang sesuai dengan angka dari 10 hingga 49, dan kecil kemungkinannya ada orang yang mau bekerja dengan empat puluh karakter ini. Oleh karena itu, dalam kehidupan nyata, sistem bilangan yang didasarkan pada basis lebih besar dari 16 praktis tidak digunakan.

Sistem bilangan biner

Orang-orang lebih menyukai sistem desimal mungkin karena mereka telah menghitung dengan jari sejak zaman kuno. Namun orang tidak selalu dan tidak di semua tempat menggunakan sistem bilangan desimal. Di Cina, misalnya, sistem bilangan kuiner sudah digunakan sejak lama. Komputer menggunakan sistem biner karena memiliki sejumlah keunggulan dibandingkan yang lain:

dimungkinkan untuk menggunakan peralatan aljabar Boolean untuk melakukan transformasi informasi yang logis;

Dalam sistem bilangan biner hanya ada dua digit yang disebut biner(digit biner). Singkatan nama ini menyebabkan munculnya istilah tersebut sedikit, yang menjadi nama digit bilangan biner. Bobot digit dalam sistem biner bervariasi dalam pangkat dua. Karena bobot setiap digit dikalikan dengan 0 atau 1, nilai yang dihasilkan dari angka tersebut ditentukan sebagai jumlah pangkat dua yang bersesuaian. Jika suatu bit dari suatu bilangan biner bernilai 1, maka bit tersebut disebut bit signifikan. Penulisan suatu bilangan dalam biner jauh lebih lama dibandingkan penulisan dalam sistem bilangan desimal.

Operasi aritmatika yang dilakukan dalam sistem biner mengikuti aturan yang sama seperti pada sistem desimal. Hanya pada sistem biner perpindahan satuan ke angka paling signifikan lebih sering terjadi dibandingkan pada sistem desimal. Berikut tampilan tabel penjumlahan dalam biner:

Mari kita lihat lebih dekat bagaimana proses perkalian bilangan biner terjadi. Mari kita kalikan angka 1101 dengan 101 (kedua angka tersebut dalam sistem bilangan biner). Mesin melakukannya dengan cara berikut: ia mengambil angka 1101 dan, jika elemen pertama dari faktor kedua adalah 1, maka ia memasukkannya ke dalam penjumlahan. Kemudian bilangan 1101 digeser ke kiri sebanyak satu posisi sehingga diperoleh 11010, dan jika unsur kedua dari faktor kedua sama dengan satu, maka dijumlahkan juga. Jika unsur pengali kedua adalah nol, maka jumlahnya tidak berubah.

Pembagian biner didasarkan pada metode yang Anda kenal dari pembagian desimal, yaitu melakukan operasi perkalian dan pengurangan. Melakukan prosedur utama - memilih bilangan yang merupakan kelipatan pembagi dan dimaksudkan untuk mengurangi pembagian - lebih sederhana di sini, karena bilangan tersebut hanya dapat berupa 0 atau pembagi itu sendiri.

Perlu dicatat bahwa sebagian besar kalkulator yang diterapkan pada komputer (termasuk KCalc) memungkinkan Anda bekerja dalam sistem bilangan dengan basis 2, 8, 16 dan, tentu saja, 10.

Mengubah bilangan dari satu sistem bilangan ke sistem bilangan lainnya

Sistem bilangan yang paling umum adalah biner, heksadesimal, dan desimal. Bagaimana representasi bilangan dalam sistem bilangan yang berbeda berhubungan satu sama lain? Mari kita lihat berbagai cara untuk mengonversi bilangan dari satu sistem bilangan ke sistem bilangan lainnya menggunakan contoh spesifik.

Katakanlah Anda perlu mengubah angka 567 dari desimal ke biner. Pertama, kita tentukan pangkat maksimum dua, sehingga dua pangkat ini lebih kecil atau sama dengan bilangan aslinya. Dalam kasus kita adalah 9, karena 29=512, dan 210=1024, yang lebih besar dari angka awalnya. Dengan cara ini kita mendapatkan jumlah digit hasilnya. Itu sama dengan 9+1=10. Oleh karena itu, hasilnya akan terlihat seperti 1ххххххххх, dimana x dapat diganti dengan angka biner apa pun. Mari kita cari digit kedua dari hasilnya. Mari kita naikkan dua menjadi 9 dan mengurangi angka aslinya: 567-29=55. Sisanya sebanding dengan angka 28=256. Karena 55 lebih kecil dari 256, maka angka kesembilan adalah nol, yaitu hasilnya berbentuk 10xxxxxxxxxx. Mari kita pertimbangkan kategori kedelapan. Karena 27=128>55 maka hasilnya nol.

Digit ketujuh juga ternyata nol. Representasi biner yang diperlukan dari bilangan tersebut berbentuk 1000хххххх. 25=32<55, поэтому шестой разряд равен 1 (результат 10001ххххх). Для остатка 55-32=23 справедливо неравенство 24=16<23, что означает равенство единице пятого разряда. Действуя аналогично, получаем в результате число. Мы разложили данное число по степеням двойки:

567=1*29+0*28+0*27+0*26+1*25+1*24+0*23+1*22 +1*21+1*20

Metode lain untuk mengonversi bilangan adalah operasi pembagian kolom. Mari kita perhatikan bilangan yang sama 567. Membaginya dengan 2, kita mendapatkan hasil bagi 283 dan sisa 1. Mari kita melakukan operasi yang sama dengan bilangan 283. Kita mendapatkan hasil bagi 141, sisa 1. Sekali lagi kita membagi hasil bagi yang dihasilkan dengan 2, dan seterusnya sampai hasil bagi tidak lebih kecil dari pembaginya. Nah, untuk memperoleh suatu bilangan dalam sistem bilangan biner, cukup dengan menuliskan hasil bagi terakhir, yaitu 1, dan menjumlahkannya dalam urutan terbalik semua sisa yang diperoleh selama proses pembagian.

Hasilnya tentu saja tidak berubah: 567 dalam sistem bilangan biner ditulis sebagai.

Kedua metode ini dapat diterapkan saat mengonversi bilangan dari sistem desimal ke sistem dengan basis apa pun. Untuk mengkonsolidasikan keterampilan Anda, pertimbangkan untuk mengubah angka 567 menjadi sistem angka berbasis 16.

Pertama, mari kita perluas angka ini menjadi pangkat dasar. Nomor yang dibutuhkan akan terdiri dari tiga digit, karena 162=256< 567 < 163=4096. Определим цифру старшего разряда. 2*162=512<567<3*162=768, следовательно искомое число имеет вид 2хх, где вместо х могут стоять любые шестнадцатеричные цифры. Остается распределить по следующим разрядам число*16=48<55<4*16=64, значит во втором разряде находится цифра 3. Последняя цифра равна 7 (55-48). Искомое шестнадцатеричное число равно 237.

Cara kedua adalah dengan melakukan pembagian berurutan ke dalam kolom, dengan satu-satunya perbedaan adalah Anda tidak perlu membaginya dengan 2, tetapi dengan 16, dan proses pembagian berakhir ketika hasil bagi menjadi kurang dari 16.

Pengoperasian konversi ke sistem desimal terlihat jauh lebih sederhana, karena bilangan desimal apa pun dapat direpresentasikan sebagai x = a0*pn + a1*pn-1 + ... + an-1*p1 + an*p0, di mana a0 .. .an -- ini adalah digit suatu bilangan tertentu dalam sistem bilangan dengan basis p.

Pengkodean informasi adalah proses pembentukan representasi informasi tertentu.

Pengkodean informasi adalah cara yang sangat umum untuk merepresentasikan informasi.

Bahasa alami manusia tidak lebih dari sistem pengkodean konsep untuk mengekspresikan pikiran melalui ucapan. Berkaitan erat dengan bahasa adalah abjad (sistem pengkodean komponen bahasa menggunakan simbol grafik). Sejarah mengetahui upaya yang menarik, meskipun gagal untuk menciptakan bahasa dan abjad yang “universal”. Rupanya, kegagalan upaya untuk menerapkannya disebabkan oleh kenyataan bahwa entitas nasional dan sosial secara alami memahami bahwa mengubah sistem pengkodean data publik tentu akan menyebabkan perubahan dalam metode sosial (yaitu norma hukum dan moral), dan ini mungkin terkait dengan gejolak sosial.

Masalah yang sama dengan alat pengkodean universal juga diterapkan dengan cukup berhasil di cabang teknologi, sains, dan budaya tertentu. Contohnya adalah sistem penulisan ekspresi matematika, alfabet telegraf, alfabet bendera angkatan laut, sistem Braille untuk tunanetra, dan masih banyak lagi.

Kode morse

kode braille

Kode sinyal kelautan

Beras. 1.2. Contoh sistem pengkodean yang berbeda

Ada juga sistem dalam teknologi komputer yang disebut binerpengkodean. Seperti yang telah disebutkan, semua angka di komputer direpresentasikan menggunakan angka nol dan satu (dan bukan sepuluh digit, seperti yang biasa dilakukan orang).

Di antara beragam informasi yang diproses di komputer, sebagian besar terdiri dari informasi numerik, teks, grafik, dan audio.

Mari berkenalan dengan beberapa cara untuk menyandikan jenis informasi ini di komputer.

Pengkodean angka

Ada dua format utama untuk merepresentasikan angka dalam memori komputer. Salah satunya digunakan untuk menyandikan bilangan bulat, yang kedua (yang disebut representasi bilangan floating-point) digunakan untuk menentukan subset bilangan real tertentu.

Himpunan bilangan bulat yang dapat direpresentasikan dalam memori komputer terbatas. Kisaran nilainya tergantung pada ukuran area memori yang digunakan untuk menyimpan angka. Sel k-bit dapat menyimpan 2k nilai integer yang berbeda.

Untuk mendapatkan representasi internal bilangan bulat positif N yang disimpan dalam kata mesin k-bit, Anda perlu:

1) mengubah bilangan N ke sistem bilangan biner;

2) melengkapi hasil yang diperoleh di sebelah kiri dengan angka nol yang tidak signifikan hingga k digit.

Contoh
Dapatkan representasi internal bilangan bulat 1607 dalam sel 2 byte.
Mari kita ubah bilangan tersebut ke sistem biner: 160710 = . Representasi internal nomor ini dalam sel adalah: 011.

Untuk menulis representasi internal bilangan bulat negatif (-N), Anda perlu:

1) memperoleh representasi internal dari bilangan positif N;

2) kode kebalikan dari bilangan ini dengan mengganti 0 dengan 1 dan 1 dengan 0;

3) tambahkan 1 ke nomor yang dihasilkan.

Contoh
Mari kita dapatkan representasi internal dari bilangan bulat negatif -1607. Mari kita gunakan hasil dari contoh sebelumnya dan tuliskan representasi internal dari bilangan positif 1607: 011. Dengan membalik kita mendapatkan kode kebalikannya: 100. Mari kita tambahkan satu: 101 - ini adalah representasi biner internal dari angka -1607.

Format floating point menggunakan representasi bilangan real R sebagai produk mantissa M berdasarkan sistem bilangan N sampai batas tertentu P yang disebut dalam urutan: R = m * n hal.

Merepresentasikan angka dalam bentuk floating point adalah hal yang ambigu. Misalnya, persamaan berikut ini benar:
12,345 = 0,0012345 x 104 = 1234,5 x 10-2 = 0,12345 x 102

Paling sering, komputer menggunakan representasi angka yang dinormalisasi dalam bentuk floating-point. Mantissa dalam representasi ini harus memenuhi kondisi: 0.1p<= m < 1p. Иначе говоря, мантисса меньше 1 и первая значащая цифра -- не ноль (p -- основание системы счисления).

Dalam memori komputer, mantissa direpresentasikan sebagai bilangan bulat yang hanya berisi angka-angka penting (0 bilangan bulat dan koma tidak disimpan), jadi untuk angka 12.345, angka 12345 akan disimpan di sel memori yang dialokasikan untuk menyimpan mantissa. kembalikan nomor aslinya, yang tersisa hanyalah mempertahankan urutannya, dalam contoh ini adalah 2.

Unit Data

Ada banyak sistem penyajian data. Kami bertemu salah satunya, yang diadopsi dalam ilmu komputer dan teknologi komputer, kode biner, di atas. Unit terkecil dari representasi ini adalah bit (angka biner).

Sekumpulan bit biner yang mengekspresikan data numerik atau data lainnya membentuk pola bit tertentu. Praktek menunjukkan bahwa akan lebih mudah untuk bekerja dengan representasi bit jika pola ini memiliki bentuk yang benar. Saat ini, kelompok delapan bit digunakan sebagai bentuk yang disebut byte.

angka desimal	Nomor biner

Konsep byte, sebagai sekelompok bit yang saling berhubungan, muncul bersamaan dengan contoh pertama teknologi komputer elektronik. Sudah lama sekali mesin-bergantung, artinya, untuk komputer yang berbeda, panjang byte berbeda. Baru pada akhir tahun 60an konsep byte menjadi universal dan tidak bergantung pada mesin.

Kita melihat di atas bahwa dalam banyak kasus disarankan untuk tidak menggunakan pengkodean delapan-bit, tetapi 16-bit, 24-bit, 32-bit dan banyak lagi. Sekelompok 16 bit yang saling berhubungan (dua byte yang saling berhubungan) dalam ilmu komputer disebut dalam sebuah kata. Oleh karena itu, kelompok empat byte yang saling berhubungan (32 bit) disebut kata ganda dan kelompok delapan byte (64 bit) - melipatempatkan] dalam sebuah kata. Untuk saat ini, sistem penunjukan seperti itu sudah cukup.

Pengkodean teks

Kumpulan karakter yang digunakan untuk menulis teks disebut alfabet. Banyaknya karakter dalam alfabet disebut nya kekuatan.

Untuk merepresentasikan informasi teks di komputer, alfabet dengan kapasitas 256 karakter paling sering digunakan. Satu karakter dari alfabet tersebut membawa 8 bit informasi, karena 28 = 256. Tetapi 8 bit membentuk satu byte, oleh karena itu, kode biner setiap karakter memakan 1 byte memori komputer.

Semua karakter alfabet tersebut diberi nomor dari 0 hingga 255, dan setiap angka sesuai dengan kode biner 8-bit dari hingga. Kode ini merupakan nomor urut karakter dalam sistem bilangan biner.

Untuk berbagai jenis komputer dan sistem operasi, tabel pengkodean yang berbeda digunakan, berbeda dalam urutan penempatan karakter alfabet dalam tabel pengkodean. Standar internasional pada komputer pribadi adalah tabel pengkodean ASCII yang telah disebutkan. (Kode Standar Amerika untuk Pertukaran Informasi)

Prinsip pengkodean alfabet berurutan adalah pada tabel kode ASCII, huruf latin (huruf besar dan kecil) disusun menurut abjad. Susunan bilangan juga diurutkan berdasarkan kenaikan nilai.

Hanya 128 karakter pertama yang standar dalam tabel ini, yaitu karakter dengan angka dari nol (kode biner) hingga, termasuk huruf alfabet Latin, angka, tanda baca, tanda kurung, dan beberapa karakter lainnya. 128 kode sisanya, dimulai dengan 128 (kode biner) dan diakhiri, digunakan untuk mengkodekan huruf-huruf alfabet nasional, karakter pseudografik, dan simbol ilmiah.

Secara historis, 7 bit dialokasikan untuk mewakili karakter yang dicetak (pengkodean teks) di komputer pertama. 27=128. Jumlah ini cukup untuk mengkodekan semua huruf kecil dan besar alfabet Latin, sepuluh digit serta berbagai karakter dan tanda kurung. Inilah tabel karakter ASCII, 7-bit. Ketika kebutuhan untuk mengkodekan alfabet nasional muncul, 128 karakter menjadi tidak mencukupi. Diputuskan untuk beralih ke pengkodean menggunakan 8 bit (yaitu satu byte). Hasilnya, jumlah karakter yang dapat dikodekan dengan cara ini menjadi 28=256. Dalam hal ini, simbol alfabet nasional terletak di paruh kedua tabel kode, yaitu berisi unit di posisi paling signifikan dari byte yang dicadangkan untuk pengkodean karakter. Ini adalah bagaimana standar ISO 8859 lahir, yang berisi banyak pengkodean untuk bahasa yang paling umum.

Pengkodean teks Rusia

Diantaranya adalah salah satu tabel pertama untuk pengkodean huruf Rusia - ISO 8859-5.

Tugas mengirimkan informasi teks melalui jaringan memaksa pengembangan pengkodean lain untuk huruf Rusia, yang disebut Koi8-R(kode tampilan informasi adalah 8-bit, Russified). Mari kita pertimbangkan situasi di mana surat yang berisi teks Rusia dikirim melalui email. Kebetulan saat bepergian melintasi jaringan, sebuah surat diproses oleh sebuah program yang bekerja dengan pengkodean 7-bit dan mengatur ulang bit kedelapan. Akibat transformasi ini, kode karakter dikurangi 128, berubah menjadi kode karakter alfabet Latin. Ada kebutuhan untuk meningkatkan ketahanan informasi teks yang dikirimkan untuk memusatkan perhatian pada bit ke-8.

Untungnya, sejumlah besar huruf Sirilik memiliki analogi fonetik dalam alfabet Latin. Misalnya Ф dan F, Р dan R. Ada beberapa huruf yang bahkan gayanya serasi. Dengan menyusun huruf-huruf Rusia dalam tabel kode sedemikian rupa sehingga kodenya melebihi kode huruf Latin serupa dengan angka 128, mereka mencapai bahwa hilangnya bit ke-8 mengubah teks, meskipun hanya terdiri dari alfabet Latin, tetapi tetap saja dapat dimengerti oleh pengguna berbahasa Rusia.

Karena dari semua sistem operasi yang umum pada waktu itu, berbagai klon dari sistem operasi Unix memiliki cara yang paling nyaman untuk bekerja dengan jaringan, pengkodean ini menjadi standar de facto dalam sistem ini. Beginilah keadaannya sekarang di OS Linux. Dan pengkodean inilah yang paling sering digunakan untuk bertukar surat dan berita di Internet.

Kemudian datanglah era komputer pribadi dan sistem operasi MS DOS. Ternyata, pengkodean Koi8-R tidak cocok untuknya (dan juga ISO 8859-5); dalam tabelnya, beberapa huruf Rusia berada di tempat yang diasumsikan oleh banyak program diisi dengan grafik semu (horizontal dan vertikal). garis putus-putus, sudut, dan sebagainya).d.). Oleh karena itu, pengkodean Sirilik lain diciptakan, di dalam tabel di mana huruf-huruf Rusia “mengalir” simbol grafis di semua sisi. Pengkodean ini disebut alternatif(alt), karena ini merupakan alternatif dari standar resmi - pengkodean ISO-8859-5. Keuntungan yang tidak dapat disangkal dari pengkodean ini adalah huruf-huruf Rusia di dalamnya disusun berdasarkan abjad.

Setelah kemunculan OS Windows dari Microsoft, menjadi jelas bahwa pengkodean alternatif karena alasan tertentu tidak cocok untuknya. Setelah memindahkan lagi huruf-huruf Rusia di tabel (ada peluang - lagipula, pseudografik tidak diperlukan di Windows), kami mendapatkan pengkodeannya jendela 1251(Menang-1251).

Namun teknologi komputer terus meningkat dan saat ini semakin banyak program yang mulai mendukung standar Unicode, yang memungkinkan Anda mengkodekan hampir semua bahasa dan dialek penduduk bumi.

Jadi, sistem operasi yang berbeda memberikan preferensi pada pengkodean yang berbeda. Untuk memungkinkan membaca dan mengedit teks yang diketik dalam pengkodean berbeda, program transcoding teks Rusia digunakan. Beberapa editor teks berisi transcoder bawaan yang memungkinkan Anda membaca teks dalam pengkodean berbeda.

Selain byte, satuan yang lebih besar digunakan untuk mengukur jumlah informasi:

Secara konvensional, kita dapat berasumsi bahwa 1 KB kira-kira sama dengan 1000 byte. Konvensi ini disebabkan oleh fakta bahwa untuk teknologi komputasi yang bekerja dengan bilangan biner, akan lebih mudah untuk menyatakan bilangan sebagai pangkat dua, dan oleh karena itu, pada kenyataannya, 1 KB sama dengan 210 byte (1024 byte). Namun, jika hal ini tidak penting, jika terjadi kesalahan teknis (hingga 3%), mereka “lupa” tentang byte “ekstra”.
Contoh
Buku ini berisi 100 halaman; setiap halaman memiliki 35 baris, setiap baris memiliki 50 karakter. Mari kita hitung jumlah informasi yang terkandung dalam buku tersebut.

Satu halaman berisi 35 x 50 = 1750 byte informasi. Kilobyte mengukur jumlah data yang relatif kecil. Secara konvensional, kita dapat berasumsi bahwa satu halaman teks ketikan yang belum diformat berukuran sekitar 2 KB.

Volume semua informasi dalam buku (dalam satuan berbeda):

1750 x 100 = 175000 byte.

175000/1024 = 170,8984 KB.

170,8984 / 1024 = 0,166893MB.

Unit data yang lebih besar dibentuk dengan menambahkan awalan mega-, giga-, tera-; Belum ada kebutuhan praktis untuk unit yang lebih besar.

1 MB = 1024 KB = 1020 byte

1 GB = 1024 MB = 1030 byte

1 TB = 1024 GB = 1040 byte

Mari kita perhatikan secara khusus fakta bahwa ketika berpindah ke satuan yang lebih besar, kesalahan “rekayasa” yang terkait dengan pembulatan terakumulasi dan menjadi tidak dapat diterima, oleh karena itu, dalam satuan pengukuran yang lebih tinggi, pembulatan lebih jarang dilakukan.

Pengkodean informasi grafis

Memori video berisi informasi biner tentang gambar yang ditampilkan di layar. Hampir semua gambar yang dibuat, diproses, atau dilihat menggunakan komputer dapat dibagi menjadi dua bagian besar - grafik raster dan vektor.

Gambar raster adalah jaringan titik-titik satu lapis yang disebut piksel (elemen gambar). Untuk gambar hitam-putih (tanpa halftone), sebuah piksel hanya dapat mengambil dua nilai: putih dan hitam (menyala - tidak menyala), dan untuk menyandikannya, satu bit memori sudah cukup: 1 - putih, 0 - hitam .

Sebuah piksel pada tampilan berwarna dapat memiliki warna berbeda, jadi satu bit per piksel saja tidak cukup. Pengkodean gambar 4 warna memerlukan dua bit per piksel karena dua bit dapat mengambil 4 status berbeda. Misalnya, opsi kode warna berikut dapat digunakan: 00 - hitam, 10 - hijau, 01 - merah, 11 - coklat.

Pada monitor RGB, seluruh variasi warna diperoleh dengan kombinasi warna dasar - merah (Merah), hijau (Hijau), biru (Biru), yang dapat diperoleh 8 kombinasi dasar:

			warna

			warna


			cokelat

Berbeda dengan grafik raster, gambar vektor memiliki banyak lapisan. Setiap elemen gambar vektor - garis, persegi panjang, lingkaran, atau fragmen teks - terletak di lapisannya sendiri, yang pikselnya diatur secara independen dari lapisan lainnya. Setiap elemen gambar vektor merupakan objek yang dijelaskan dengan menggunakan bahasa khusus (persamaan matematika garis, busur, lingkaran, dll). Objek kompleks (garis putus-putus, berbagai bentuk geometris) direpresentasikan sebagai sekumpulan objek grafis dasar.

Objek gambar vektor, tidak seperti grafik raster, dapat mengubah ukurannya tanpa kehilangan kualitas (saat gambar raster diperbesar, butirannya meningkat).

Pengkodean audio

Dari pelajaran fisika Anda mengetahui bahwa bunyi adalah getaran udara. Jika kita mengubah suara menjadi sinyal listrik (misalnya menggunakan mikrofon), kita akan melihat tegangan berubah dengan lancar seiring waktu. Untuk pemrosesan komputer, sinyal analog semacam itu harus diubah menjadi rangkaian bilangan biner.

Mari kita lanjutkan sebagai berikut. Kami akan mengukur tegangan secara berkala dan mencatat nilai yang dihasilkan dalam memori komputer. Proses ini disebut pengambilan sampel (atau digitalisasi), dan perangkat yang melaksanakannya disebut konverter analog-ke-digital (ADC).

Untuk mereproduksi suara yang dikodekan dengan cara ini, Anda perlu melakukan konversi terbalik (konverter digital-ke-analog - DAC digunakan untuk ini), dan kemudian memuluskan sinyal langkah yang dihasilkan.

Semakin tinggi laju pengambilan sampel (yaitu jumlah sampel per detik) dan semakin banyak bit yang dialokasikan untuk setiap sampel, semakin akurat suara yang akan direpresentasikan. Tapi ini juga meningkatkan ukuran file suara. Oleh karena itu, bergantung pada sifat suara, persyaratan kualitasnya, dan jumlah memori yang digunakan, beberapa nilai kompromi dipilih.

Metode pengkodean informasi suara yang dijelaskan cukup universal, memungkinkan Anda untuk merepresentasikan suara apa pun dan mengubahnya dalam berbagai cara. Namun ada kalanya lebih menguntungkan untuk bertindak berbeda.

Manusia telah lama menggunakan cara yang cukup kompak untuk merepresentasikan musik - notasi musik. Ia menggunakan simbol-simbol khusus untuk menunjukkan nada suara, instrumen apa yang dimainkan, dan cara memainkannya. Faktanya, ini dapat dianggap sebagai algoritma untuk seorang musisi, yang ditulis dalam bahasa formal khusus. Pada tahun 1983, produsen komputer dan synthesizer musik terkemuka mengembangkan standar yang mendefinisikan sistem kode tersebut. Itu disebut MIDI.

Tentu saja, sistem pengkodean seperti itu tidak memungkinkan Anda merekam setiap suara; hanya cocok untuk musik instrumental. Namun ia juga memiliki keunggulan yang tidak dapat disangkal: rekaman yang sangat ringkas, kealamian bagi musisi (hampir semua editor MIDI memungkinkan Anda bekerja dengan musik dalam bentuk not biasa), kemudahan mengganti instrumen, mengubah tempo dan kunci melodi.

Perhatikan bahwa ada format lain, murni komputer, untuk merekam musik. Diantaranya yang patut diperhatikan adalah format MP3, yang memungkinkan Anda menyandikan musik dengan kualitas dan rasio kompresi yang sangat tinggi. Pada saat yang sama, alih-alih 18-20 komposisi musik, sekitar 200 ditempatkan pada CD standar (CDROM).Satu lagu membutuhkan sekitar 3,5 Mb, yang memungkinkan pengguna Internet untuk dengan mudah bertukar komposisi musik.

Data alamat. Jika data tidak disimpan secara sembarangan, tetapi dalam struktur yang terorganisir (dan apa pun), maka setiap elemen data memperoleh properti (parameter) baru, yang dapat disebut alamat. Tentu saja, akan lebih mudah untuk bekerja dengan data yang dipesan, tetapi Anda harus membayarnya dengan mengalikannya, karena alamat elemen data juga merupakan data, dan mereka juga perlu disimpan dan diproses. Jenis data alamat: daftar, vektor, tabel, matriks.

Contoh vektor dan matriks di Matsad

Format file

Tujuan utama file adalah untuk menyimpan informasi. Mereka juga dirancang untuk mentransfer data dari program ke program dan dari sistem ke sistem. Dengan kata lain, file adalah tempat penyimpanan data yang stabil dan mobile. Namun file lebih dari sekedar tempat penyimpanan data. Biasanya file memiliki nama, atribut, waktu modifikasi, dan waktu pembuatan.

Konsep file telah berubah seiring waktu. Sistem operasi komputer mainframe pertama menganggap file sebagai penyimpanan database, dan oleh karena itu file adalah kumpulan catatan. Biasanya, semua entri dalam file berukuran sama, seringkali masing-masing 80 karakter. Pada saat yang sama, banyak waktu dihabiskan untuk mencari dan menulis data ke file besar.

Pada akhir tahun 60an, ada kecenderungan ke arah penyederhanaan sistem operasi, yang memungkinkannya digunakan pada komputer yang kurang bertenaga. Hal ini tercermin dalam perkembangan sistem operasi Unix. Di Unix, file adalah urutan byte. Menyimpan data pada disk menjadi lebih mudah karena tidak perlu mengingat ukuran rekaman.

Unix mempunyai pengaruh yang sangat besar terhadap sistem operasi komputer pribadi lainnya. Hampir semuanya mendukung gagasan Unix bahwa file hanyalah rangkaian byte. File, yang mewakili aliran data, mulai digunakan dalam pertukaran informasi antar sistem komputer. Jika struktur file yang lebih kompleks digunakan (seperti pada sistem operasi OS/2 dan Macintosh), struktur tersebut selalu dapat dikonversi menjadi aliran byte, ditransmisikan, dan dibuat ulang dalam bentuk aslinya di ujung lain saluran komunikasi.

Struktur file adalah sistem untuk menyimpan file pada perangkat penyimpanan, seperti disk. File disusun ke dalam direktori (terkadang disebut direktori atau folder). Direktori mana pun dapat berisi sejumlah subdirektori, yang masing-masing dapat menyimpan file dan direktori lain.

Cara data disusun menjadi byte disebut format file.

Untuk membaca file, seperti spreadsheet, Anda perlu mengetahui bagaimana byte mewakili angka (rumus, teks) di setiap sel; Untuk membaca file editor teks, Anda perlu mengetahui byte mana yang mewakili karakter, font atau bidang mana, dan informasi lainnya.

Program dapat menyimpan data dalam file dengan cara apa pun yang dipilih pemrogram. Namun, sering kali diasumsikan bahwa file tersebut akan digunakan oleh program yang berbeda. Oleh karena itu, banyak program aplikasi yang mendukung beberapa format paling umum sehingga program lain dapat memahami data dalam file. Perusahaan perangkat lunak (yang ingin programnya menjadi "standar") sering kali mempublikasikan informasi mengenai format yang mereka buat sehingga dapat digunakan dalam aplikasi lain.

Semua file dapat dibagi menjadi dua bagian - teks dan biner.

Teks file adalah jenis data yang paling umum di seluruh dunia komputer. Satu byte paling sering dialokasikan untuk menyimpan setiap karakter, dan file teks dikodekan menggunakan tabel khusus di mana setiap karakter sesuai dengan angka tertentu tidak melebihi 255. File yang hanya 127 angka pertama yang digunakan untuk pengkodean disebut berkas ASCII(kependekan dari American Standard Code for Information Interchange - Kode standar Amerika untuk pertukaran informasi), tetapi file tersebut tidak boleh berisi huruf selain Latin (termasuk Rusia). Kebanyakan abjad nasional dapat dikodekan menggunakan tabel delapan bit. Bahasa seperti Cina mengandung lebih dari 256 karakter secara signifikan, sehingga mereka menggunakan beberapa byte untuk mengkodekan setiap karakter. Teknik umum yang digunakan untuk menghemat ruang adalah dengan mengkodekan beberapa karakter menggunakan satu byte, sementara yang lain menggunakan dua byte atau lebih. Salah satu upaya untuk menggeneralisasi pendekatan ini adalah standar Unicode, yang menggunakan rentang angka dari nol hingga 65.536 untuk mengkodekan karakter. Rentang luas ini memungkinkan karakter bahasa orang-orang dari seluruh penjuru planet ini direpresentasikan secara numerik.

Namun file teks murni menjadi semakin langka. Orang ingin dokumen berisi gambar dan diagram serta menggunakan berbagai font. Akibatnya muncul format yang merupakan berbagai kombinasi teks, grafik, dan bentuk data lainnya.

Biner file, tidak seperti file teks, tidak mudah dilihat dan biasanya tidak berisi kata-kata yang kita kenal - hanya banyak simbol yang tidak dapat dipahami. File-file ini tidak dimaksudkan untuk dibaca langsung oleh manusia. Contoh file biner adalah program yang dapat dieksekusi dan file grafik.

Unit Penyimpanan Data

Karena data alamat juga memiliki ukuran dan juga harus disimpan, menyimpan data dalam satuan kecil seperti byte tidaklah nyaman. Mereka juga tidak nyaman untuk disimpan dalam unit yang lebih besar (kilobyte, megabyte, dll.), karena pengisian satu unit penyimpanan yang tidak lengkap menyebabkan inefisiensi penyimpanan.

Objek dengan panjang variabel disebut mengajukan. File adalah urutan sejumlah byte sembarang yang dimilikinyanama diri yang unik. Biasanya, data yang termasuk dalam jenis yang sama disimpan dalam file terpisah. Dalam hal ini, tipe data menentukan jenis file.

Cara termudah untuk membayangkan file adalah sebagai dokumen kantor tanpa dimensi yang isinya dapat ditambahkan atau dihapus sesuai keinginan. Karena tidak ada batasan ukuran dalam definisi file, dapat dibayangkan sebuah file memiliki 0 byte (berkas kosong), dan file yang memiliki jumlah byte berapa pun.

Saat mendefinisikan file, perhatian khusus diberikan pada namanya. Ini sebenarnya membawa data alamat, tanpanya data yang disimpan dalam file tidak akan menjadi informasi.

Beras. 1.5. Contoh struktur data hierarki

Beras. 1.6. Contoh penjelasan prinsip pengoperasian metode dikotomi

Kerugian utama dari struktur data hierarki adalah peningkatan ukuran jalur akses. Sering terjadi bahwa panjang rute lebih besar dari panjang data yang dituju. Oleh karena itu, dalam ilmu komputer, metode digunakan untuk mengatur struktur hierarki untuk membuat jalur akses menjadi kompak. Salah satu metodenya disebut dikotomsh.

Esensinya jelas dari contoh yang disajikan pada Gambar. 1.6. Dalam struktur hierarki yang dibangun dengan metode dikotomi, jalur akses ke elemen apa pun dapat direpresentasikan sebagai jalur melalui labirin rasional dengan belokan ke kiri (0) atau ke kanan (1) dan dengan demikian menyatakan jalur akses sebagai suatu kesatuan yang kompak. notasi biner. Dalam contoh kita, jalur akses ke pengolah kata Word 2000 akan dinyatakan sebagai bilangan biner berikut: 1010.

Memesan struktur data

Struktur daftar dan tabel sederhana. Mereka mudah digunakan karena alamat setiap elemen ditentukan oleh angka (untuk daftar), dua angka (untuk tabel dua dimensi), atau beberapa angka untuk tabel multidimensi. Mereka juga mudah diatur. Metode pemesanan utama adalah penyortiran. Data dapat diurutkan berdasarkan kriteria apa pun yang dipilih, misalnya berdasarkan abjad, urutan menaik, atau menaik parameter apa pun.

Meskipun memiliki banyak kemudahan, struktur data yang sederhana juga memiliki kelemahan yaitu sulit untuk diperbarui. Jika, misalnya, Anda memindahkan seorang siswa dari satu kelompok ke kelompok lain, perubahan harus dilakukan pada dua daftar kehadiran sekaligus; dalam hal ini struktur daftar di kedua jurnal akan terganggu. Jika siswa pindahan ditambahkan ke akhir daftar kelompok, urutan abjadnya akan terganggu, dan jika dia ditambahkan sesuai abjad, nomor urut semua siswa yang mengikutinya akan berubah.

Jadi, ketika elemen arbitrer ditambahkan ke struktur daftar terurut, data alamat elemen lain dapat berubah. Tidak sulit untuk bertahan dalam hal ini di buku kelas. , tetapi dalam sistem yang bekerja secara otomatispengolahan data, diperlukan metode khusus untuk mengatasi masalah ini. Struktur data hierarki memiliki bentuk yang lebih kompleks daripada struktur linier dan tabel, namun tidak menimbulkan masalah dalam memperbarui data. Mereka mudah dikembangkan dengan menciptakan level baru. Sekalipun ada fakultas baru yang didirikan di suatu lembaga pendidikan, hal ini tidak akan mempengaruhi cara mengakses informasi tentang mahasiswa fakultas lain. Kerugian dari struktur hierarki adalah kompleksitas relatif dalam pencatatan alamat elemen data dan kompleksitas pengurutan. Seringkali metode pemesanan dalam struktur seperti itu didasarkan pada pendahuluan pengindeksan, yaitu setiap elemen data diberi indeks uniknya sendiri, yang dapat digunakan untuk mencari, menyortir, dll. Prinsip dikotomi yang telah dibahas sebelumnya sebenarnya adalah salah satu metode untuk mengindeks data dalam struktur hierarki. Setelah pengindeksan tersebut, data mudah dicari berdasarkan kode biner dari indeks yang terkait dengannya.

Dasar-dasar Logika Proposisional

Karena ketika mengatur perhitungan dan pemrograman, seringkali perlu mempertimbangkan kondisi logis tertentu, kami akan mempertimbangkan dasar-dasar logika matematika.

Kata logika berarti metode penalaran yang sistematis. Kita akan berkenalan dengan salah satu bagian dari ilmu ini - kalkulus proposisional. Kalkulus proposisional adalah seperangkat aturan yang digunakan untuk menentukan benar atau salahnya kalimat logis. Logika proposisional dapat “diajarkan” ke komputer, yang kemudian memperoleh kemampuan untuk “bernalar”, meskipun pada tingkat yang sangat primitif.

Matematikawan George Boole () menjelaskan aljabar berdasarkan operator AND, OR dan NOT dan variabel Boolean yang hanya mengambil dua nilai, seperti 0 atau 1.

Boole George (2 November 1815, Lincoln, Inggris - 8 Desember 1864, Ballintemple, Irlandia), ahli matematika dan logika Inggris, salah satu pendiri logika matematika. Mengembangkan aljabar logika (aljabar Boolean) (“Investigasi Hukum Pemikiran,” 1854), yang menjadi dasar berfungsinya komputer digital.

George Boole dilahirkan dalam keluarga kelas pekerja miskin. Ia menerima pelajaran matematika pertamanya dari ayahnya dan, meskipun ia bersekolah di sekolah setempat, secara umum ia dapat dianggap otodidak. Pada usia 12 tahun ia sudah menguasai bahasa Latin, kemudian menguasai bahasa Yunani, Prancis, Jerman, dan Italia. Pada usia 16 tahun dia sudah mengajar di sekolah desa, dan pada usia 20 tahun dia membuka sekolahnya sendiri di Lincoln. Di waktu senggangnya yang jarang, ia membaca jurnal matematika dari Institut Mekanik, dan tertarik pada karya-karya matematikawan masa lalu - Newton, Laplace, Lagrange, dan masalah aljabar modern.

Mulai tahun 1839, Boole mulai mengirimkan karyanya ke Cambridge Mathematical Journal yang baru. Karya pertamanya, Studi dalam Teori Transformasi Analitik, membahas persamaan diferensial, masalah aljabar transformasi linier, dan konsep invarian. Dalam studinya pada tahun 1844, yang diterbitkan dalam Philosophical Transactions of the Royal Society, ia membahas masalah interaksi aljabar dan kalkulus. Pada tahun yang sama, ilmuwan muda ini dianugerahi Royal Society Medal atas kontribusinya pada analisis matematika.

Segera setelah Boole menjadi yakin bahwa aljabarnya dapat diterapkan pada logika, pada tahun 1847 ia menerbitkan sebuah pamflet, “Analisis Matematika Logika,” di mana ia mengungkapkan gagasan bahwa logika lebih dekat dengan matematika daripada filsafat. Karya ini sangat dihargai oleh ahli matematika Inggris Augustus de Morgan. Berkat karyanya ini, Boole menerima jabatan profesor matematika di Queen's College di County Cork pada tahun 1849, meskipun ia bahkan tidak mengenyam pendidikan universitas.

Pada tahun 1854, ia menerbitkan karya “A Study of the Laws of Thought Based on Mathematical Logic and Probability Theory.” Karyanya pada tahun 1847 dan 1854 melahirkan aljabar logika atau aljabar Boolean. Boole adalah orang pertama yang menunjukkan bahwa ada analogi antara operasi aljabar dan logika, karena keduanya hanya melibatkan dua kemungkinan jawaban - benar atau salah, nol atau satu. Dia datang dengan sistem notasi dan aturan, yang dengannya dimungkinkan untuk menyandikan pernyataan apa pun, dan kemudian memanipulasinya seperti angka biasa. Aljabar Boolean memiliki tiga operasi utama - AND, OR, NOT, yang memungkinkan penjumlahan, pengurangan, perkalian, pembagian, dan perbandingan simbol dan angka. Dengan demikian, Boole mampu menjelaskan secara detail sistem bilangan biner. Dalam karyanya “The Laws of Thinking” (1854), Boole akhirnya merumuskan dasar-dasar logika matematika. Dia juga mencoba merumuskan metode probabilitas umum, yang dengannya, dari sistem kemungkinan kejadian tertentu, kemungkinan kejadian berikutnya yang secara logis terkait dengannya dapat ditentukan.

Pada tahun 1857 Boole terpilih sebagai anggota Royal Society. Karyanya “Treatise on Differential Equations” (1859) dan “Treatise on the Calculation of Limit Differences” (1860) mempunyai pengaruh yang luar biasa terhadap perkembangan matematika. Mereka mencerminkan penemuan Boole yang paling penting. Ide Boole diterapkan dalam komputer digital menggunakan kode biner.

Selanjutnya kita akan melihat kalimat logis yang dibuat menggunakan operator ini, yang disebut juga penghubung logis. Nilai ekspresi tersebut dievaluasi dan disederhanakan menggunakan aturan aljabar Boolean dengan cara yang hampir sama seperti ekspresi numerik dievaluasi dan disederhanakan dalam aritmatika biasa.

Pernyataan atau kalimat hanyalah sebuah pernyataan yang bisa benar atau salah. Contohnya adalah pernyataan berikut: “Sidorov berusia 20 tahun”, “Sidorov adalah seorang pelajar”. Pernyataan seperti ini disebut atomik. Contoh kalimat majemuk adalah pernyataan “Sidorov berusia 20 tahun dan seorang pelajar”, yang berisi dua kalimat atom (atom) terpisah, yang masing-masing dapat bernilai benar atau salah. Jika misalnya Sidorov berumur 19 tahun, maka pernyataan “Sidorov berumur 20 tahun” adalah salah. Kalimat majemuk dan atom disebut rumus dalam logika.

Kalkulus proposisional tidak mempertimbangkan pernyataan yang memiliki arti selain “benar” dan “salah”. Logika dua nilai digunakan: jawaban selain “Ya” adalah “Tidak”. Para filsuf kuno menyebut prinsip ini sebagai “hukum kelompok menengah yang dikecualikan”. Ada logika lain yang aturannya berbeda dengan aturan kalkulus proposisional, misalnya logika tiga nilai dengan nilai “Ya”, “Tidak”, “Saya tidak tahu” atau yang disebut logika fuzzy, dimana Anda dapat mengoperasikan pernyataan seperti “Dengan probabilitas 90%, nilai A lebih besar dari 3 ".

Tabel tersebut menunjukkan notasi yang digunakan untuk penghubung logis dalam berbagai literatur. Dalam pembahasan berikut kita akan menggunakan notasi yang diadopsi di sebagian besar bahasa pemrograman. Nilai sebenarnya selanjutnya akan dilambangkan dengan simbol T (dari Benar - benar), dan nilai salah dengan F (dari Salah - salah).

Bundel

Hukum aljabar Boolean

Kalimat Majemuk

Untuk membuat kalimat majemuk, kata penghubung paling sering digunakan - DAN (&& , konjungsi) dan ATAU (|| , disjungsi). Arti dari kata kopula Dan sama dengan dalam percakapan sehari-hari: gabungan dua kalimat benar jika dan hanya jika keduanya benar. Kata penghubung OR adalah bentuk “ganda” dari kata penghubung AND: disjungsi dua kalimat adalah salah hanya jika keduanya salah.

Disjungsi (OR) beberapa kalimat dikatakan salah jika semuanya salah. Misalnya saja pernyataan “Biaya akomodasi diturunkan untuk pelajar, orang di bawah 21 tahun, dan pengangguran.” Menurutnya, Anda harus membayar harga penuh hanya jika ketiga pengecualian tersebut dilanggar.

Generalisasi serupa juga berlaku untuk kata penghubung I. Konjungsi beberapa kalimat hanya benar jika semuanya benar.

Selain AND dan OR, ada juga modifier BUKAN (! , negasi) yang hasilnya merupakan kebalikan dari argumennya: !T = F, !F = T. Dalam literatur matematika, untuk menunjukkan negasi suatu ekspresi, garis horizontal digambar di atasnya.

Nilai ekspresi logika yang mengandung kata penghubung AND, OR dan pengubah NOT dihitung menggunakan apa yang disebut tabel kebenaran:

A

Urutan operasi tanpa tanda kurung dalam rumus logika kompleks ditentukan oleh prioritas operasi (prioritas). Negasi mempunyai prioritas tertinggi, disusul konjungsi dan terakhir disjungsi.

Contoh
Hitung nilai rumus Boolean!X && Y || X && Z
dengan nilai variabel sebagai berikut : X = F, Y = T, Z = T.

Larutan
Mari kita tandai dengan angka urutan operasinya:

Dengan menggunakan tabel kebenaran, kami menghitung rumus langkah demi langkah:

Jadi, untuk nilai argumen tertentu, rumusnya mengambil nilai T.

Saat bekerja dengan ekspresi logika, hukum berikut sering digunakan.

Hukum komutatifitas	SEBUAH && B = B && SEBUAH Sebuah \|\| B = B \|\| A
Hukum asosiatif	SEBUAH && (B && C) = (A && B) && C Sebuah \|\| (B\|\| C) = (A \|\| B) \|\| C
Hukum distribusi	SEBUAH && (B \|\| C) = (A && B) \|\| (A && C) Sebuah \|\| (B && C) = (A \|\| B) && (A \|\| C)
Properti Operasi DAN, ATAU	SEBUAH && T = SEBUAH; SEBUAH && F = F Sebuah \|\| F = SEBUAH; Sebuah \|\| T=T
Sifat-sifat negasi	SEBUAH && !A = F; Sebuah \|\| !A = T

Hukum Komutatifitas menyatakan bahwa operan dapat disusun ulang jika menggunakan konjungsi atau disjungsi. Ini mungkin tampak jelas, tetapi ada operator seperti minus aritmatika yang tidak benar: A - B berbeda dari B - A. Hukum asosiatif memungkinkan Anda menyusun tanda kurung dengan cara apa pun jika hanya salah satu dari kata penghubung && dan || digunakan dalam ekspresi logika. Dalam kasus seperti itu, Anda dapat melakukannya tanpa tanda kurung sama sekali, karena hukum asosiatif menjamin hasil yang sama terlepas dari bagaimana kalimat-kalimat tersebut dikelompokkan.

Bersama-sama, kelima hukum ini mendefinisikan aljabar Boolean. Dari sini kita dapat memperoleh hukum berguna lainnya, seperti:

Berikut ini adalah bukti yang sangat instruktif tentang hukum serapan (coba temukan sendiri sebelum membaca solusinya).


	(ATAU properti operasi)
(A \|\| F) && (A \|\| B) =
	(distribusi)

	(komutatifitas)

	(properti operasi AND)

	(ATAU properti operasi)

Perhatikan bahwa sebagian besar undang-undang ada dalam dua bentuk yang serupa. Prinsip dualitas menyatakan bahwa teorema apa pun dalam aljabar Boolean tetap benar jika dalam rumusannya kita mengganti semua kata penghubung AND dengan OR, OR dengan AND, semua T dengan F dan semua F dengan T.

Implikasi dan kesetaraan

Diketahui bahwa rumus logika apa pun dapat dinyatakan melalui tiga operasi logika yang telah dibahas sebelumnya, tetapi dalam praktiknya sering digunakan dua kata penghubung logis. Yang pertama disebut implikasi dan berfungsi untuk mendefinisikan apa yang disebut pernyataan bersyarat. Dalam bahasa Rusia, operasi logika ini sesuai dengan frasa jika..., maka... atau kapan..., maka... Implikasi adalah operasi dua tempat: bagian rumus sebelum implikasi disebut dasar dari pernyataan bersyarat, dan bagian setelahnya adalah konsekuensinya. Dalam rumus logika, implikasi dilambangkan dengan tanda ->. Operasi A -> B mendefinisikan fungsi logika yang identik dengan fungsi tersebut! Sebuah || B.

Contoh
Sebuah pepatah rumit diberikan: “Jika matahari terbit, maka akan menjadi hangat.” Anda perlu menuliskannya sebagai rumus logis.
Mari kita nyatakan dengan A pernyataan sederhana “matahari akan terbit”, dan dengan B - “matahari akan menjadi hangat”. Maka rumus logika dari pernyataan kompleks ini adalah implikasinya: A -> B.

Operasi umum lainnya adalah kesetaraan. Analoginya dalam pidato sehari-hari adalah frasa yang mirip dengan frasa jika dan hanya jika... atau jika dan hanya jika... Simbol digunakan untuk menunjukkannya<->atau hanya =. Kita akan menggunakan kedua bentuk ini untuk menunjukkan kesetaraan. Perhatikan bahwa rumus logika A<->B setara dengan rumus (A -> B) && (B -> A).

Contoh
Pernyataan kompleks diberikan: “Nilai ujian dimasukkan ke dalam buku nilai jika dan hanya jika lulus.” Pernyataan itu perlu diubah menjadi rumus yang logis. Mari kita nyatakan dengan A pernyataan sederhana “Nilai ujian sudah termasuk dalam buku nilai”, dan dengan B - “Ujian telah lulus.” Maka rumus logika pernyataan kompleks akan dituliskan dalam bentuk A<->B.

Mari kita sajikan tabel kebenaran yang mendefinisikan operasi implikasi dan kesetaraan:

		A-> B	A<-> B

Operasi logis yang telah kita pertimbangkan, dalam urutan prioritas, disusun sebagai berikut: negasi, konjungsi, disjungsi, implikasi, kesetaraan.

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN ILMU PENGETAHUAN RUSIA

Institusi Pendidikan Anggaran Negara Federal

pendidikan profesional yang lebih tinggi

"UNVERSITAS NEGERI UDMURT"

(Cabang Lembaga Pendidikan Anggaran Negara Pendidikan Profesi Tinggi "UdGU" di Votkinsk)
Departemen Matematika dan Ilmu Komputer

SPO-09-VT-030912-11 Hukum dan Penyelenggaraan Jaminan Sosial

ABSTRAK pada ilmu komputer

pada topik: “Pengkodean informasi”

Saya sudah menyelesaikan pekerjaannya

mahasiswa kelompok SPO-09-VT-030912-11

Oskolkova Olga

Diperiksa:

Guru Ilmu Komputer

Lee T.M

"___"____________20__

Votkinsk, 2013

Simbol dan huruf untuk pengkodean informasi4

Pengkodean dan enkripsi5

Tujuan pengkodean 9

Metode modern pengkodean informasi dalam teknologi komputer 10

Kesimpulan 12

Referensi 13

Lampiran 14

Perkenalan
Pengkodean informasi adalah proses pembentukan representasi informasi tertentu . Dalam arti sempit, istilah “coding” sering dipahami sebagai transisi dari satu bentuk representasi informasi ke bentuk representasi informasi lainnya, yang lebih nyaman untuk penyimpanan, transmisi, atau pemrosesan. Komputer hanya dapat memproses informasi yang disajikan dalam bentuk numerik. Semua informasi lainnya (suara, gambar, pembacaan instrumen, dll.) harus diubah menjadi bentuk numerik untuk diproses di komputer. Misalnya, untuk mengukur suara musik, seseorang dapat mengukur intensitas suara pada frekuensi tertentu dalam interval pendek, yang mewakili hasil setiap pengukuran dalam bentuk numerik. Dengan menggunakan program komputer, Anda dapat mengubah informasi yang diterima, misalnya, “menempatkan” suara dari berbagai sumber di atas satu sama lain.

Demikian pula, informasi teks dapat diproses di komputer. Ketika dimasukkan ke dalam komputer, setiap huruf dikodekan dengan nomor tertentu, dan ketika dikeluarkan ke perangkat eksternal (layar atau cetak), gambar huruf dibuat dari angka-angka ini untuk persepsi manusia. Korespondensi antara sekumpulan huruf dan angka disebut pengkodean karakter. Biasanya, semua angka di komputer direpresentasikan menggunakan angka nol dan satu (bukan sepuluh digit, seperti yang biasa dilakukan orang). Dengan kata lain, komputer biasanya beroperasi dalam biner sistem bilangan, karena dalam hal ini perangkat untuk memprosesnya jauh lebih sederhana.

^ Sejarah pengkodean informasi
Sarana teknis pertama untuk mengirimkan informasi melalui jarak jauh adalah telegraf, ditemukan pada tahun 1837 oleh Samuel Morse dari Amerika.

Telegraf adalah sarana teknis pertama untuk menyandikan informasi dari jarak jauh.

Pesan telegraf adalah rangkaian sinyal listrik yang ditransmisikan dari satu alat telegraf melalui kabel ke alat telegraf lainnya. Keadaan teknis ini mengarahkan S. Morse pada gagasan untuk hanya menggunakan dua jenis sinyal - pendek dan panjang - untuk menyandikan pesan yang dikirimkan melalui jalur komunikasi telegraf. Metode pengkodean ini disebut kode Morse. Di dalamnya, setiap huruf alfabet dikodekan oleh rangkaian sinyal pendek (titik) dan sinyal panjang (tanda hubung). Surat-surat dipisahkan satu sama lain dengan jeda - tidak adanya sinyal.

Tidak ada tanda baca khusus. Mereka ditulis dengan kata-kata: "tchk" - titik, "zpt" - koma, dll. Ciri khas kode Morse adalah panjangnya kode huruf yang berbeda-beda, itulah sebabnya kode Morse disebut kode tidak rata. Pesan telegraf yang paling terkenal adalah sinyal marabahaya SOS (Save Our Souls). Huruf yang lebih sering muncul dalam teks memiliki kode yang lebih pendek dibandingkan huruf yang jarang. Misalnya kode huruf “E” satu titik, dan kode huruf “B” terdiri dari enam karakter. Mengapa hal ini dilakukan? Untuk memperpendek panjang keseluruhan pesan. Namun karena panjang kode huruf yang bervariasi, timbul masalah pemisahan huruf satu sama lain dalam teks. Oleh karena itu, perlu digunakan jeda (skip) untuk pemisahan.

Oleh karena itu, alfabet telegraf Morse bersifat terner, karena menggunakan tiga karakter: titik, tanda hubung, spasi.

Kode telegraf seragam ditemukan oleh orang Prancis Jean Maurice Baudot pada akhir abad ke-19. Itu hanya menggunakan dua jenis sinyal yang berbeda. Tidak masalah Anda menyebutnya apa: titik dan garis, plus dan minus, nol dan satu. Ini adalah dua sinyal listrik yang berbeda. Panjang kode semua simbol adalah sama dan sama dengan lima. Dalam hal ini, tidak ada masalah dalam memisahkan huruf satu sama lain: masing-masing lima sinyal adalah tanda teks. Oleh karena itu, izin tidak diperlukan.

Kode Baudot (dinamai menurut Jean Maurice Emile Baudot) adalah metode pengkodean informasi biner pertama dalam sejarah teknologi. Berkat ide ini, dimungkinkan untuk menciptakan alat telegraf cetak langsung yang bentuknya seperti mesin tik. Menekan tombol dengan huruf tertentu menghasilkan sinyal lima pulsa yang sesuai, yang ditransmisikan melalui jalur komunikasi. Perangkat penerima, di bawah pengaruh sinyal ini, mencetak huruf yang sama pada pita kertas.

Dengan munculnya sarana teknis untuk menyimpan dan mengirimkan informasi, ide-ide baru dan teknik pengkodean muncul
^

Simbol dan huruf untuk pengkodean informasi

Teks di komputer atau online terdiri dari simbol-simbol. Simbol mewakili huruf alfabet, tanda baca, atau simbol lainnya. Kumpulan simbol yang digunakan untuk menulis teks disebut alfabet. Banyaknya karakter dalam alfabet disebut kardinalitasnya.

Untuk merepresentasikan informasi teks di komputer, alfabet dengan kapasitas 256 karakter paling sering digunakan. Satu karakter dari alfabet tersebut membawa 8 bit informasi, karena 2 8 = 256. Tetapi 8 bit membentuk satu byte, oleh karena itu, kode biner setiap karakter memakan 1 byte memori komputer.

Semua karakter alfabet tersebut diberi nomor dari 0 hingga 255, dan setiap angka sesuai dengan kode biner 8-bit dari 00000000 hingga 11111111. Kode ini adalah nomor seri karakter dalam sistem bilangan biner. Untuk berbagai jenis komputer dan sistem operasi, tabel pengkodean yang berbeda digunakan, berbeda dalam urutan penempatan karakter alfabet dalam tabel pengkodean.

Standar internasional pada komputer pribadi adalah tabel pengkodean ASCII. (tambahkan.1)

Prinsip pengkodean alfabet berurutan adalah pada tabel kode ASCII, huruf latin (huruf besar dan kecil) disusun menurut abjad. Susunan bilangan juga diurutkan berdasarkan kenaikan nilai.

Hanya 128 karakter pertama yang standar dalam tabel ini, yaitu karakter dengan angka dari nol (kode biner 00000000) hingga 127 (01111111). Ini termasuk huruf alfabet Latin, angka, tanda baca, tanda kurung dan beberapa simbol lainnya. 128 kode sisanya, dimulai dengan 128 (kode biner 10000000) dan diakhiri dengan 255 (11111111), digunakan untuk menyandikan huruf alfabet nasional, karakter pseudografik, dan simbol ilmiah.

Sekumpulan karakter yang urutannya ditentukan disebut alfabet. Ada banyak alfabet:

Alfabet huruf Sirilik (A, B, V, G, D, E, ...)

Alfabet huruf latin (A, B, C, D, E, F,...)

Alfabet angka desimal (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)

Alfabet lambang zodiak (gambar lambang zodiak), dll.

Yang paling penting adalah himpunan yang hanya terdiri dari dua karakter: sepasang tanda (+, -)

Sepasang angka (0, 1)

Beberapa jawaban (ya, tidak)

Alfabet yang terdiri dari dua karakter disebut alfabet biner. Digit biner disebut “bit”.
^

Pengkodean dan enkripsi

Pengkodean pesan dan enkripsi informasi adalah salah satu tugas terpenting dalam masyarakat kita.

Ilmu kriptologi (cryptos - rahasia, logos - ilmu) berkaitan dengan masalah perlindungan dan penyembunyian informasi. Kriptologi memiliki dua bidang utama - kriptografi dan kriptanalisis. Tujuan dari arah ini berlawanan. Kriptografi berkaitan dengan konstruksi dan studi metode matematika untuk mengubah informasi, dan kriptanalisis berkaitan dengan studi tentang kemungkinan mendekripsi informasi tanpa kunci. Istilah "kriptografi" berasal dari dua kata Yunani: kryptos - rahasia dan grofein - menulis. Jadi, ini adalah penulisan rahasia, suatu sistem transcoding pesan agar tidak dapat dipahami oleh yang belum tahu, dan suatu disiplin ilmu yang mempelajari sifat-sifat umum dan prinsip-prinsip sistem penulisan rahasia.

Kode adalah aturan untuk mencocokkan sekumpulan karakter dari satu himpunan X dengan karakter dari himpunan Y lainnya. Jika setiap karakter X selama pengkodean berhubungan dengan karakter Y yang terpisah, maka ini adalah pengkodean. Jika untuk setiap simbol dari Y prototipenya di X ditemukan secara unik menurut suatu aturan, maka aturan ini disebut decoding. Dengan kata lain:

Pengkodean adalah transformasi informasi masukan ke dalam bentuk yang dapat dirasakan oleh komputer, yaitu. Kode biner.

Decoding adalah proses mengubah data dari kode biner menjadi bentuk yang dapat dipahami manusia.

Saat merepresentasikan pesan di komputer, semua karakter dikodekan dalam byte.

Contoh. Jika setiap warna dikodekan dengan dua bit, maka tidak lebih dari 2 2 = 4 warna yang dapat dikodekan, dengan tiga – 2 3 = 8 warna, dengan delapan bit (byte) – 256 warna. Ada cukup byte untuk mengkodekan semua karakter pada keyboard komputer.

Pesan yang ingin kita kirimkan kepada penerimanya akan disebut pesan terbuka. Ini secara alami didefinisikan pada beberapa alfabet. Pesan terenkripsi dapat dibuat berdasarkan alfabet lain. Sebut saja itu pesan tertutup. Proses mengubah pesan yang jelas menjadi pesan pribadi adalah enkripsi.

Enkripsi adalah pengkodean pesan pengirim, tetapi sedemikian rupa sehingga tidak dapat dimengerti oleh pengguna yang tidak berwenang.

Seseorang mengungkapkan pikirannya dengan kata-kata. Mereka adalah representasi informasi berdasarkan abjad. Dalam pelajaran fisika, ketika mempertimbangkan suatu fenomena, kami menggunakan rumus. Dalam hal ini kita berbicara tentang bahasa aljabar. Rumus adalah kode matematika. Oleh karena itu, entri yang sama dapat membawa arti yang berbeda. Misalnya, himpunan angka 251299 dapat menunjukkan: massa suatu benda; panjang objek; jarak antar objek; nomor telepon; tanggal 25 Desember 1999. Contoh-contoh ini menunjukkan bahwa kode yang berbeda dapat digunakan untuk mewakili informasi, dan oleh karena itu Anda perlu mengetahui hukum pencatatan kode-kode ini, yaitu. bisa membuat kode.
Kode adalah sekumpulan simbol untuk menyajikan informasi. Coding adalah proses merepresentasikan informasi dalam bentuk kode. Pengkodean dilakukan dengan menggunakan sekumpulan simbol sesuai dengan aturan yang ditentukan secara ketat. Saat menyeberang jalan, kita menjumpai pengkodean informasi berupa sinyal lampu lalu lintas. Pengemudi mengirimkan sinyal menggunakan klakson atau lampu depan yang berkedip. Informasi dapat dikodekan secara lisan, tertulis, dengan isyarat atau isyarat lainnya.
Dalam proses pertukaran informasi, kami melakukan dua operasi: pengkodean dan decoding. Ketika pengkodean terjadi transisi dari bentuk asli representasi informasi ke bentuk yang nyaman untuk penyimpanan, transmisi atau pemrosesan, dan ketika decoding - dalam arah yang berlawanan. Untuk transmisi ke saluran komunikasi, pesan diubah menjadi sinyal. Simbol-simbol yang digunakan untuk membuat pesan membentuk alfabet utama, dan setiap simbol dicirikan oleh kemungkinan kemunculannya dalam pesan. Setiap pesan secara unik berhubungan dengan sinyal yang mewakili rangkaian simbol diskrit dasar tertentu, yang disebut kombinasi kode.

Pengkodean adalah konversi pesan menjadi sinyal, mis. mengubah pesan menjadi kombinasi kode. Kode - sistem korespondensi antara elemen pesan dan kombinasi kode. Encoder adalah perangkat yang melakukan pengkodean. Dekoder adalah perangkat yang melakukan operasi sebaliknya, yaitu. mengubah kombinasi kode menjadi pesan. Alfabet adalah sekumpulan elemen kode yang mungkin, mis. simbol dasar (simbol kode) X = (xi), dimana i = 1, 2,..., m. Banyaknya elemen kode - m disebut basisnya. Untuk kode biner, xi = (0, 1) dan m = 2. Urutan akhir simbol alfabet tertentu disebut kata sandi (codeword). Banyaknya elemen dalam kombinasi kode - n disebut nilai (panjang kombinasi). Banyaknya kombinasi kode yang berbeda (N = mn) disebut volume atau kekuatan kode.

Ada tiga cara utama untuk menyandikan teks:

Grafis – menggunakan gambar atau ikon khusus;

Numerik – menggunakan angka;

Simbolis - menggunakan karakter alfabet yang sama dengan teks sumber.

Pengkodean informasi dalam kode biner . Ada berbagai cara untuk menyandikan dan memecahkan kode informasi di komputer. Itu tergantung pada jenis informasi: teks, angka, gambar grafik atau suara. Untuk sebuah angka, cara penggunaannya juga penting: dalam teks, atau dalam penghitungan, atau dalam proses I/O. Semua informasi dikodekan dalam sistem bilangan biner: menggunakan angka 0 dan 1. Kedua simbol ini disebut digit atau bit biner. Metode pengkodean ini secara teknis sederhana untuk diatur: 1 - ada sinyal listrik, 0 - tidak ada sinyal. Kerugian dari pengkodean biner adalah kode yang panjang. Namun dalam teknologi, lebih mudah menangani sejumlah besar elemen sederhana yang sejenis dibandingkan dengan sejumlah kecil elemen kompleks.

Pengkodean informasi teks Ketika tombol keyboard ditekan, sinyal dikirim ke komputer dalam bentuk bilangan biner, yang disimpan dalam tabel kode. Tabel kode adalah representasi internal simbol di komputer. Tabel ASCII (American Standard Code for Information Interchange) telah diadopsi sebagai standar di seluruh dunia. Untuk menyimpan kode biner satu karakter, 1 byte = 8 bit dialokasikan. Karena 1 bit mengambil nilai 0 atau 1, dengan menggunakan satu byte Anda dapat mengkodekan 28 = 256 karakter berbeda, karena Itulah jumlah kombinasi kode berbeda yang dapat dibuat. Kombinasi ini membentuk tabel ASCII. Misalnya huruf S mempunyai kode 01010011; ketika Anda menekannya pada keyboard, kode biner diterjemahkan dan gambar simbol dibuat di layar monitor.
Standar ASCII mendefinisikan 128 karakter pertama: angka, huruf alfabet Latin, karakter kontrol. Paruh kedua tabel kode tidak ditentukan oleh standar Amerika dan ditujukan untuk karakter nasional, pseudografik, dan beberapa karakter non-matematis. Negara yang berbeda mungkin menggunakan versi paruh kedua tabel kode yang berbeda. Digit dikodekan menggunakan standar ini selama input/output dan ketika muncul dalam teks. Jika mereka terlibat dalam perhitungan, maka mereka diubah menjadi kode biner lain.

Pengkodean angka . Dalam sistem bilangan biner digunakan dua angka 0 dan 1 untuk representasi.Operasi bilangan dalam sistem bilangan biner dipelajari oleh ilmu aritmatika biner. Semua hukum dasar operasi aritmatika untuk bilangan tersebut juga terpenuhi.
Sebagai perbandingan, pertimbangkan dua opsi pengkodean untuk angka 45. Saat menggunakan angka dalam teks, setiap digit dikodekan dengan 8 bit sesuai dengan ASCII (yaitu, diperlukan 2 byte): 4 - 01000011, 5 - 01010011. Saat digunakan dalam perhitungannya, kode bilangan ini sesuai dengan aturan khusus untuk mengkonversi dari sistem bilangan desimal ke biner dalam bentuk bilangan biner 8 bit: 4510 = 001011012 yang membutuhkan 1 byte.

Pengkodean informasi grafis... Objek grafis di komputer dapat direpresentasikan sebagai gambar raster atau vektor. Metode pengkodean juga bergantung pada ini. Gambar raster adalah kumpulan titik-titik dengan warna berbeda. Volume gambar raster sama dengan produk jumlah titik dan volume informasi satu titik, yang bergantung pada jumlah kemungkinan warna. Untuk gambar hitam putih, volume informasi suatu titik adalah 1 bit, karena dapat berwarna putih atau hitam, yang dapat dikodekan dengan dua angka 0 dan 1. Mari kita pertimbangkan berapa banyak bit yang diperlukan untuk mewakili suatu titik: 8 warna - 3 bit (8 = 23); untuk 16 warna - 4 bit (16 = 24); untuk 256 warna - 8 bit (1 byte). Berbagai warna diperoleh dari tiga warna dasar - merah, hijau dan biru. Gambar vektor adalah objek grafis yang terdiri dari segmen dasar dan busur. Kedudukan benda-benda elementer tersebut ditentukan oleh koordinat titik-titik dan panjang jari-jarinya. Untuk setiap garis, jenisnya (padat, putus-putus, putus-putus), ketebalan dan warna ditunjukkan. Informasi tentang gambar vektor dikodekan sebagai alfanumerik biasa dan diproses oleh program khusus.

Pengkodean informasi audio. Informasi bunyi dapat diwakili oleh rangkaian bunyi dasar (fonem) dan jeda di antaranya. Setiap suara dikodekan dan disimpan dalam memori. Keluaran suara dari komputer dilakukan oleh penyintesis ucapan, yang membaca kode suara yang disimpan dari memori. Jauh lebih sulit untuk mengubah ucapan manusia menjadi kode, karena pidato langsung memiliki beragam corak. Setiap kata yang diucapkan harus dibandingkan dengan standar yang sebelumnya disimpan dalam memori komputer, dan jika cocok, maka akan dikenali dan direkam.

Tujuan pengkodean

Teori pengkodean mempelajari bagaimana kode tertentu dibuat dan propertinya. Kode dapat diklasifikasikan menurut berbagai kriteria:

1. Berdasarkan basis (jumlah karakter dalam alfabet): biner (biner) dan non-biner.

2. Berdasarkan panjang kombinasi kode (kata): seragam - jika semua kombinasi kode mempunyai panjang yang sama; tidak rata - jika panjang kombinasi kode tidak konstan.

3. Menurut metode transmisi: serial dan paralel;

4. Menurut kekebalan kebisingan: sederhana (primitif, lengkap) dan korektif (tahan kebisingan)

Berkat teori pengkodean, tujuan berikut telah tercapai

1) Penyajian informasi dalam bentuk yang lebih ringkas dan nyaman untuk digunakan dalam IS

2) Mempersiapkan informasi untuk diproses dalam sistem dan mengirimkannya melalui saluran komunikasi

3) Penyederhanaan pemrosesan informasi secara logis menggunakan metode khusus

4)Meningkatkan efisiensi transfer data dengan mencapai kecepatan transfer data yang maksimal.

Sesuai dengan tujuan tersebut, teori pengkodean berkembang dalam dua arah utama:

1. Teori pengkodean yang ekonomis (efektif, optimal) berkaitan dengan pencarian kode yang memungkinkan peningkatan efisiensi transmisi informasi dalam saluran tanpa gangguan dengan menghilangkan redundansi sumber dan mencocokkan kecepatan transmisi data dengan kapasitas terbaik. saluran komunikasi.

2. Pengembangan teknik untuk memastikan transmisi informasi yang andal melalui saluran komunikasi.

Metode modern pengkodean informasi dalam teknologi komputer

Tergantung pada metode pengkodean yang digunakan, berbagai model kode matematika digunakan, dengan representasi kode yang paling sering digunakan dalam bentuk: matriks kode; pohon kode; polinomial; bentuk geometris, dll.

Yang paling signifikan bagi perkembangan teknologi adalah metode penyajian informasi dengan menggunakan kode yang hanya terdiri dari dua karakter: 0 dan 1.

Untuk kemudahan penggunaan alfabet semacam itu, mereka sepakat untuk menyebut salah satu karakternya "bit" (dari bahasa Inggris "binary digit" - tanda biner).

Satu bit dapat mengungkapkan dua konsep: 0 atau 1 (ya atau tidak, hitam atau putih, benar atau salah, dll.). Oleh karena itu, data di komputer pada tingkat fisik disimpan, diproses, dan dikirimkan dalam kode biner. Kode biner adalah cara universal untuk menyandikan informasi.

Saat ini, standar internasional baru Unicode telah tersebar luas, yang mengalokasikan bukan satu byte untuk setiap karakter, tetapi dua, dan oleh karena itu dapat digunakan untuk menyandikan bukan 256 karakter, tetapi 65.536 karakter berbeda. Jumlah karakter ini cukup untuk mengkodekan tidak hanya huruf Rusia dan Latin, angka, tanda dan simbol matematika, tetapi juga huruf Yunani, Arab, Ibrani, dan lainnya.

Unicode menyediakan 31 bit (4 byte dikurangi satu bit) untuk mengkodekan karakter. Jumlah kemungkinan kombinasi menghasilkan angka yang luar biasa: 231 = 2.147.483.684 (yaitu lebih dari dua miliar). Oleh karena itu, Unicode mendeskripsikan alfabet dari semua bahasa yang dikenal, bahkan bahasa “mati” dan fiktif, dan mencakup banyak karakter matematika dan karakter khusus lainnya. Namun kapasitas informasi Unicode 31-bit masih terlalu besar. Oleh karena itu, versi 16-bit yang dipersingkat (216 = 65.536 nilai) lebih sering digunakan, di mana semua alfabet modern dikodekan. Di Unicode, 128 kode pertama sama dengan tabel ASCII.

Beberapa opsi pengkodean telah dikembangkan untuk pengkodean alfabet Rusia:

1) Windows-1251 – diperkenalkan oleh Microsoft; dengan mempertimbangkan meluasnya distribusi sistem operasi (OS) dan produk perangkat lunak lain dari perusahaan ini di Federasi Rusia, telah tersebar luas;

2) KOI-8 (Kode Pertukaran Informasi, delapan digit) - pengkodean alfabet Rusia populer lainnya, tersebar luas di jaringan komputer di wilayah Federasi Rusia dan di sektor Internet Rusia;

3) ISO (Organisasi Standar Internasional - Institut Internasional untuk Standardisasi) - standar internasional untuk pengkodean karakter dalam bahasa Rusia. Dalam praktiknya, pengkodean ini jarang digunakan.

Transisi praktis ke sistem pengkodean ini tidak dapat direalisasikan untuk waktu yang lama karena sumber daya komputer yang tidak mencukupi, karena dalam sistem pengkodean UNICODE semua dokumen teks secara otomatis menjadi dua kali lebih besar. Pada akhir tahun 1990-an. sarana teknis telah mencapai tingkat yang diperlukan, transfer dokumen dan perangkat lunak secara bertahap ke sistem pengkodean UNICODE telah dimulai.

Kesimpulan

Ketika dimasukkan ke dalam komputer, setiap huruf dikodekan dengan nomor tertentu, dan ketika dikeluarkan ke perangkat eksternal (layar atau cetak), gambar huruf dibuat dari angka-angka ini untuk persepsi manusia. Korespondensi antara sekumpulan huruf dan angka disebut pengkodean karakter. Informasi dikodekan untuk mengurangi catatan, mengklasifikasikan (mengenkripsi) informasi, dan membuatnya lebih mudah untuk diproses dan disimpan.
Biasanya, semua angka di komputer direpresentasikan menggunakan angka nol dan satu (bukan sepuluh digit, seperti yang biasa dilakukan orang). Dengan kata lain, komputer biasanya beroperasi dalam sistem bilangan biner, karena hal ini membuat perangkat untuk memprosesnya menjadi lebih sederhana.

Bibliografi

1.Simonovich S.V. Ilmu Komputer. Kursus dasar - M.: Bustard 2007 .- 235s

2. Savelyev A. Ya Dasar-dasar ilmu komputer: Buku teks untuk universitas. - M.: Onyx 2008.-370s

3. Sumber elektronik “Pengkodean Informasi”, tanggal akses 01.11.2013. http://sch10ptz.ru/projects/002/inf/1.7.htm

Aplikasi

Tabel bagian standar ASCII (karakter - kode desimal - kode biner)

TUGAS A6, A7 (1)… (2) Semua informasi lain (suara, gambar) untuk diproses di komputer harus diubah ke dalam bentuk numerik. (3) Informasi teks diproses di komputer dengan cara yang sama: ketika dimasukkan ke dalam komputer, setiap huruf dikodekan dengan nomor tertentu, dan ketika ditransfer ke perangkat eksternal, gambar huruf yang sesuai dibuat menggunakan nomor-nomor ini. (4) Korespondensi antara sekumpulan huruf dan angka disebut pengkodean karakter. (5) Semua bilangan di komputer direpresentasikan menggunakan angka nol dan satu, bukan sepuluh angka seperti yang biasa dilakukan orang. (6)…komputer biasanya beroperasi dalam sistem bilangan biner.

TUGAS A6, A7 A 6. Kalimat manakah di bawah ini yang harus menjadi kalimat pertama dalam teks ini? 1) Komputer pribadi adalah perangkat universal untuk memproses informasi. 2) Komputer hanya dapat memproses informasi yang disajikan dalam bentuk numerik. 3) Semua informasi yang dimaksudkan untuk penggunaan jangka panjang disimpan dalam file. 4) Informasi dalam komputer disimpan dalam memori atau pada berbagai media, seperti floppy dan hard disk.

TUGAS A6, A7 (1)… (2) Namun, tidak semua fragmen tersebut harus dimasukkan dalam abstrak. (3) Mereka harus dipilih sesuai dengan topik abstrak dan dikelompokkan berdasarkan beberapa subtopik besar yang mengembangkannya. (4) Pada saat yang sama, penting untuk menyajikan secara akurat dan ringkas isi dari fragmen yang dipilih dan melakukan kondensasi semantiknya. (5) Pelipatan semantik, atau kompresi, dipahami sebagai operasi yang mengarah pada pengurangan teks tanpa kehilangan informasi penting dan relevan. (6)... kompresi, yang melibatkan pengecualian informasi sekunder yang berlebihan dari teks, adalah salah satu teknik utama saat menulis abstrak.

TUGAS A6, A7 A 6. Kalimat manakah di bawah ini yang harus menjadi kalimat pertama dalam teks ini? 1) Fragmen yang berisi informasi sekunder tidak boleh membebani teks abstrak. 2) Penyorotan bagian-bagian kunci dalam teks merupakan dasar penulisan abstrak. 3) Seringkali, ketika bekerja dengan teks, Anda harus menghapus atau mengganti bukan kalimat satu per satu, tetapi seluruh bagian teks. 4) Bab abstrak yang berbeda mengandung jumlah informasi yang berbeda.

TUGAS A6, A7 (1) ... (2) Metode penelitian alternatif meliputi biologi komputer. (3) Ini semacam garis depan antara biologi dan ilmu komputer, suatu kawasan perbatasan yang berkembang pesat dan bercabang dengan memanfaatkan kemampuan komputer serta peralatan foto dan video digital. (4) Ini termasuk pemodelan matematis dari proses biologis dan bekerja dengan database komputer. (5) Ada berbagai koleksi biologi di Internet - versi elektronik dari museum kebun binatang tradisional, herbarium atau buku identifikasi, yang menyajikan “potret” tumbuhan dan hewan yang telah diperbaiki, dikeringkan dan disiapkan. (6) ... sumber daya Internet semacam itu dapat menjadi basis informasi untuk ilmu baru tentang organisme hidup - fisionomi.

TUGAS A6, A7 A 6. Kalimat manakah di bawah ini yang harus menjadi kalimat pertama dalam teks ini? 1) Museum biologi virtual yang akan dibahas pada dasarnya berbeda dengan koleksi biologi online. 2) Pendapat umum diungkapkan oleh Akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia dan Akademi Ilmu Kedokteran Rusia Natalya Bekhtereva. 3) Saat ini dalam biologi, metode penelitian alternatif lebih disukai. 4) Ide penciptaannya adalah milik calon ilmu biologi, peneliti senior di Institut Biofisika Teoritis dan Eksperimental Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia (ITEB RAS) Kharlampiy Tiras.

TUGAS A6, A7 (1) ... (2) Saat ini hanya menjadi pakaian luar budaya. (3) Namun pada kenyataannya, di zaman kita, kebudayaan nasional mempunyai karakter material yang menonjol: ia mewakili totalitas semua pencapaian eksternal masyarakat masing-masing, dan juga bertindak selaras dengan aspirasi ekonomi dan politiknya. (4) Kebudayaan berusaha untuk berkembang ke luar. (5) ... kebudayaan nasional modern merasa terpanggil untuk menguasai bangsa lain dan dengan demikian membahagiakan mereka. (6) Bangsa-bangsa mencari pasar bagi kebudayaan mereka serta produk-produk industri atau pertanian mereka. (Menurut A.Schweitzer.)

TUGAS A6, A7 A6 Kalimat manakah di bawah ini yang harus menjadi kalimat pertama dalam teks ini? 1) Prinsip spiritual dalam kebudayaan nasional tentu saja semakin menguat. 2) Keinginan masyarakat untuk menjadi kaya tidak bisa menjadi gagasan nasional. 3) Keinginan akan kesejahteraan materiil merupakan salah satu ciri mendasar kebudayaan nasional. 4) Prinsip spiritual dalam kebudayaan nasional telah mundur jauh ke belakang di zaman kita.

TUGAS A6, A7 (1) ... (2) Dengan meninggalkan pendapatnya sendiri, orang-orang sezaman juga meninggalkan pilihan moralnya sendiri. (3) Mereka harus mengakui apa yang dianggap baik oleh masyarakat baik dalam perkataan maupun perbuatan, dan mengutuk apa yang dinyatakan buruk. (4) Pada saat yang sama, mereka berusaha menekan keraguan yang timbul dalam jiwa, tanpa menunjukkannya baik kepada orang lain maupun kepada diri mereka sendiri. (5) Pada akhirnya, bukan hati nurani pribadi yang menang, namun rasa memiliki secara kolektif. (6) ...seseorang menundukkan moralitasnya pada tuntutan massa. (Menurut A.Schweitzer.)

TUGAS A6, A7 A6 Kalimat manakah di bawah ini yang harus menjadi kalimat pertama dalam teks ini? 1) Manusia modern telah belajar bersikap kritis terhadap media. 2) Orang-orang di zaman kita berusaha untuk menentang kolektif dalam segala hal. 3) Orang modern memandang rendah pencapaian ilmiah kebudayaan kuno. 4) Manusia modern mengalami tekanan berat dari masyarakat, tidak hanya dari segi fashion, tetapi juga dari segi moral.

ILMU KOMPUTER ilmu teknis yang mensistematisasikan metode pembuatan, penyimpanan, pemrosesan, dan transmisi informasi melalui teknologi komputer, serta prinsip pengoperasian sarana tersebut dan metode pengelolaannya.

Di negara-negara berbahasa Inggris istilah ini digunakan

ilmu Komputer ilmu Komputer.

Landasan teori ilmu komputer adalah sekelompok ilmu dasar seperti: teori informasi, teori algoritma, logika matematika, teori bahasa dan tata bahasa formal, analisis kombinatorial, dll. Selain itu, ilmu komputer mencakup bagian-bagian seperti arsitektur komputer, sistem operasi, teori basis data, teknologi pemrograman dan banyak lainnya. Yang penting dalam mendefinisikan ilmu komputer sebagai suatu ilmu adalah, di satu sisi, ia berkaitan dengan studi tentang perangkat dan prinsip pengoperasian teknologi komputer, dan di sisi lain, sistematisasi teknik dan metode untuk bekerja dengan program yang mengendalikan teknologi ini.

Teknologi Informasi

Ini adalah seperangkat alat teknis dan perangkat lunak khusus yang dengannya berbagai operasi pemrosesan informasi dilakukan di semua bidang kehidupan dan aktivitas kita. Teknologi informasi kadang-kadang disebut teknologi komputer atau ilmu komputer terapan.Informasi analog dan digital. Istilah "informasi"» kembali ke bahasa Latin informasi penjelasan, presentasi, kesadaran.

Informasi dapat diklasifikasikan dengan cara yang berbeda, dan ilmu yang berbeda melakukan hal ini dengan cara yang berbeda. Misalnya, dalam filsafat, perbedaan dibuat antara informasi objektif dan subjektif. Informasi obyektif mencerminkan fenomena alam dan masyarakat manusia. Informasi subjektif diciptakan oleh manusia dan mencerminkan pandangan mereka terhadap fenomena objektif.

Dalam ilmu komputer, informasi analog dan digital dianggap terpisah. Hal ini penting karena manusia, berkat inderanya, terbiasa berurusan dengan informasi analog, sedangkan teknologi komputer, sebaliknya, lebih banyak bekerja dengan informasi digital.

Seseorang mempersepsikan informasi dengan menggunakan inderanya. Cahaya, suara, panas merupakan sinyal energik, sedangkan rasa dan bau merupakan hasil pengaruh senyawa kimia yang juga bersifat energik. Seseorang mengalami pengaruh energik secara terus menerus dan mungkin tidak akan pernah menghadapi kombinasi yang sama dua kali. Tidak ada dua daun hijau yang identik pada pohon yang sama dan tidak ada dua suara yang benar-benar identik, informasi ini analog. Jika Anda memberikan angka dengan warna berbeda, dan catatan pada suara berbeda, maka informasi analog dapat diubah menjadi digital.

Musik jika didengarkan membawa informasi analog, namun jika dituliskan dalam notasi menjadi digital.

Perbedaan antara informasi analog dan informasi digital adalah, pertama-tama, informasi analog bersifat kontinu, sedangkan informasi digital bersifat diskrit.

Perangkat digital termasuk komputer pribadi; mereka bekerja dengan informasi yang disajikan dalam bentuk digital; pemutar musik CD laser juga digital.

Pengkodean informasi. Pengkodean informasiini adalah proses pembentukan representasi informasi tertentu. Dalam arti sempit, istilah “coding” sering dipahami sebagai transisi dari satu bentuk representasi informasi ke bentuk representasi informasi lainnya, yang lebih nyaman untuk penyimpanan, transmisi, atau pemrosesan.

Komputer hanya dapat memproses informasi yang disajikan dalam bentuk numerik. Semua informasi lainnya (suara, gambar, pembacaan instrumen, dll.) harus diubah menjadi bentuk numerik untuk diproses di komputer. Misalnya, untuk mengukur suara musik, seseorang dapat mengukur intensitas suara pada frekuensi tertentu dalam interval pendek, yang mewakili hasil setiap pengukuran dalam bentuk numerik. Dengan menggunakan program komputer, Anda dapat mengonversi hasilnya

informasi, misalnya, “melapisi” suara dari sumber yang berbeda satu sama lain.

pengkodean karakter. Biasanya, semua angka di komputer direpresentasikan menggunakan angka nol dan satu (bukan sepuluh digit, seperti yang biasa dilakukan orang). Dengan kata lain, komputer biasanya beroperasi di biner sistem bilangan, karena dalam hal ini perangkat untuk memprosesnya jauh lebih sederhana.Satuan pengukuran informasi. Sedikit. byte. Bit adalah unit informasi terkecil. Byte unit terkecil pemrosesan dan transmisi informasi. Saat memecahkan berbagai masalah, seseorang menggunakan informasi tentang dunia sekitar. Kita sering mendengar bahwa suatu pesan membawa sedikit informasi atau, sebaliknya, berisi informasi yang komprehensif, Selain itu, orang berbeda yang menerima pesan yang sama (misalnya, setelah membaca artikel di surat kabar), menilai jumlah informasi yang terkandung di dalamnya secara berbeda. Artinya pengetahuan masyarakat tentang peristiwa (fenomena) tersebut sebelum menerima pesan berbeda-beda. Jumlah informasi dalam sebuah pesan tergantung pada seberapa baru pesan tersebut bagi penerimanya. Jika, sebagai hasil dari penerimaan pesan, kejelasan lengkap tentang masalah ini tercapai (yaitu, ketidakpastian hilang), mereka mengatakan bahwa pesan tersebut telah diterimainformasi yang komprehensif. Artinya, tidak diperlukan informasi tambahan mengenai hal ini tema. Sebaliknya, jika setelah menerima pesan ketidakpastiannya tetap sama (informasi yang dilaporkan sudah diketahui atau tidak relevan), maka tidak ada informasi yang diterima (nol informasi). Melempar koin dan melihatnya jatuh memberikan informasi tertentu. Kedua sisi mata uang adalah “sama”, jadi kemungkinan besar salah satu sisi akan muncul. Dalam kasus seperti itu, mereka mengatakan bahwa peristiwa tersebut membawa informasi 1 sedikit. Jika kita memasukkan dua bola yang berbeda warna ke dalam sebuah tas, maka dengan menggambar satu bola secara membabi buta, kita juga akan mendapatkan informasi tentang warna bola tersebut dalam 1 bit.

Satuan ukuran informasi disebut bit (bit) singkatan dari kata bahasa Inggris

angka biner Apa yang dimaksud dengan angka biner?

Dalam teknologi komputer, bit berhubungan dengan keadaan fisik pembawa informasi: termagnetisasi, bukan termagnetisasi, ada lubang tidak ada lubang. Dalam hal ini, satu keadaan biasanya dilambangkan dengan angka 0, dan keadaan lainnya dengan angka 1. Memilih salah satu dari dua opsi yang memungkinkan juga memungkinkan Anda membedakan antara kebenaran logis dan salah. Urutan bit dapat menyandikan teks, gambar, suara, atau informasi lainnya. Cara penyajian informasi ini disebut

pengkodean biner (pengkodean biner) . Dalam ilmu komputer, nilai yang sering digunakan disebut byte dan sama dengan 8 bit. Dan jika bit memungkinkan Anda memilih satu opsi dari dua kemungkinan, maka byte adalah 1 dari 256 (2 8 ). Selain byte, satuan yang lebih besar digunakan untuk mengukur jumlah informasi:

1 KB (satu kilobyte) = 2

10 byte = 1024 byte;

1 MB (satu megabita) = 2

10 KB = 1024 KB;

1 GB (satu gigabyte) = 2

10 MB = 1024MB. Misalnya, sebuah buku berisi 100 halaman; pada setiap halaman 35 baris, pada setiap baris 50 karakter. Jumlah informasi yang terkandung dalam buku dihitung sebagai berikut:

Halaman berisi 35

× 50 = 1750 byte informasi. Volume semua informasi dalam buku (dalam satuan berbeda): 1750 × 100 = 175.000 byte. 175 000/1024 = 170,8984 KB.

170,8984 / 1024 = 0,166893MB.

Mengajukan. Format file. File adalah unit penyimpanan informasi terkecil, berisi urutan byte dan memiliki nama unik.

nama, atribut, waktu modifikasi dan waktu pembuatan. Struktur fileadalah sistem untuk menyimpan file pada perangkat penyimpanan, seperti disk. File disusun ke dalam direktori (terkadang disebut direktori atau folder). Direktori mana pun dapat berisi sejumlah subdirektori, yang masing-masing dapat menyimpan file dan direktori lain.

Cara data disusun menjadi byte disebut

format berkas . Untuk membaca file, seperti spreadsheet, Anda perlu mengetahui bagaimana byte mewakili angka (rumus, teks) di setiap sel; Untuk membaca file editor teks, Anda perlu mengetahui byte mana yang mewakili karakter, font atau bidang mana, dan informasi lainnya.

Program dapat menyimpan data dalam file dengan cara yang dipilih oleh pemrogram. Namun, sering kali diharapkan bahwa file akan digunakan oleh program yang berbeda, sehingga banyak program aplikasi yang mendukung beberapa format paling umum sehingga program lain dapat memahami data dalam file tersebut. Perusahaan perangkat lunak (yang ingin programnya menjadi "standar") sering kali mempublikasikan informasi tentang format yang mereka buat sehingga dapat digunakan dalam aplikasi lain.

Semua file dapat dibagi menjadi dua bagian: teks dan biner.

File teks adalah tipe data yang paling umum di dunia komputer. Satu byte paling sering dialokasikan untuk menyimpan setiap karakter, dan file teks dikodekan menggunakan tabel khusus di mana setiap karakter sesuai dengan angka tertentu tidak melebihi 255. File yang hanya 127 angka pertama yang digunakan untuk pengkodean disebut

ASCII - file (kependekan dari American Standard Code for Information Interchange Kode standar Amerika untuk pertukaran informasi), tetapi file tersebut tidak boleh berisi huruf selain Latin (termasuk Rusia). Kebanyakan abjad nasional dapat dikodekan menggunakan tabel delapan bit. Untuk bahasa Rusia, tiga pengkodean yang paling populer saat ini: Koi8-R, Windows-1251 dan apa yang disebut pengkodean alternatif (alt).

Bahasa seperti Cina mengandung lebih dari 256 karakter secara signifikan, sehingga mereka menggunakan beberapa byte untuk mengkodekan setiap karakter. Teknik umum yang digunakan untuk menghemat ruang adalah dengan mengkodekan beberapa karakter menggunakan satu byte, sementara yang lain menggunakan dua byte atau lebih. Salah satu upaya untuk menggeneralisasi pendekatan ini adalah standar

Unikode di mana rentang angka dari nol hingga 65.536 digunakan untuk mengkodekan karakter. Rentang yang begitu luas memungkinkan karakter suatu bahasa dari sudut mana pun di planet ini untuk direpresentasikan dalam bentuk numerik.

Namun file teks murni menjadi semakin langka. Dokumen sering kali berisi gambar dan diagram serta menggunakan berbagai font. Akibatnya muncul format yang merupakan berbagai kombinasi teks, grafik, dan bentuk data lainnya.

File biner, tidak seperti file teks, tidak mudah dilihat, dan biasanya tidak mengandung kata-kata yang familiar, hanya banyak simbol yang aneh. File-file ini tidak dimaksudkan untuk dibaca langsung oleh manusia. Contoh file biner adalah program yang dapat dieksekusi dan file grafik.

Contoh pengkodean informasi biner. Di antara beragam informasi yang diproses di komputer, sebagian besar terdiri dari informasi numerik, teks, grafik, dan audio. Mari berkenalan dengan beberapa cara untuk menyandikan jenis informasi ini di komputer.Pengodean angka. Ada dua format utama untuk merepresentasikan angka dalam memori komputer. Salah satunya digunakan untuk menyandikan bilangan bulat, yang kedua (yang disebut representasi bilangan floating-point) digunakan untuk menentukan subset bilangan real tertentu.

Sekelompok

bilangan bulat , yang dapat diwakili dalam memori komputer, terbatas. Kisaran nilainya tergantung pada ukuran area memori yang digunakan untuk menyimpan angka. DI DALAM k -Sedikit sel dapat menyimpan 2k nilai integer yang berbeda. Untuk mendapatkan representasi internal bilangan bulat positifN, disimpan di k -kata mesin bit, Anda memerlukan:1) mengubah bilangan N ke sistem bilangan biner;

2) melengkapi hasil yang diperoleh di sebelah kiri dengan angka nol yang tidak signifikan hingga k digit.

Misalnya, untuk mendapatkan representasi internal bilangan bulat 1607 dalam sel 2 byte, bilangan tersebut diubah menjadi biner: 1607 10 = 11001000111 2 . Representasi internal nomor ini dalam sel adalah: 0000 0110 0100 0111.

Untuk menulis representasi internal bilangan bulat negatif (N), Anda memerlukan:

1) dapatkan representasi internal dari bilangan positifN ; 2) dapatkan kode kebalikan dari nomor ini, ganti 0 dengan 1 dan 1 dengan 0;

3) tambahkan 1 ke nomor yang dihasilkan.

Representasi internal dari bilangan bulat negatif 1607. Dengan menggunakan hasil contoh sebelumnya, representasi internal bilangan positif 1607 ditulis: 0000 0110 0100 0111. Kode kebalikannya diperoleh dengan membalik: 1111 1001 1011 1000.Satuan ditambahkan: 1111 1001 1011 1001 ini adalah representasi biner internal dari angka 1607.Format titik mengambangmenggunakan representasi bilangan realR sebagai produk mantissaM berdasarkan sistem bilanganN sampai batas tertentuP , yang disebut urutan:R = m * N P . Merepresentasikan angka dalam bentuk floating point adalah hal yang ambigu. Misalnya, persamaan berikut ini benar: 12,345 = 0,0012345 × 10 4 = 1234,5 × 10 -2 = 0,12345 × 10 2 Paling sering digunakan di komputerrepresentasi normal dari angka dalam bentuk floating point. Mantissa dalam representasi ini harus memenuhi kondisi berikut: 0,1 hal M 1 P . Dengan kata lain, mantissa kurang dari 1 dan angka penting pertama bukan nol (P dasar sistem bilangan).

Dalam memori komputer, mantissa direpresentasikan sebagai bilangan bulat yang hanya berisi angka-angka penting (0 bilangan bulat dan koma tidak disimpan), jadi untuk angka 12.345, angka 12.345 akan disimpan di sel memori yang dialokasikan untuk menyimpan mantissa. kembalikan nomor aslinya, yang tersisa hanyalah menyimpan urutannya, dalam contoh ini adalah 2.

Pengkodean teks. Kumpulan simbol yang digunakan untuk menulis teks disebut alfabet. Banyaknya karakter dalam alfabet disebut kardinalitasnya.

Untuk presentasi

informasi teksKomputer paling sering menggunakan alfabet dengan kapasitas 256 karakter. Satu karakter dari alfabet tersebut membawa 8 bit informasi, karena 2 8 = 256. Tetapi 8 bit membentuk satu byte, oleh karena itu, kode biner setiap karakter memakan 1 byte memori komputer.

Prinsip pengkodean alfabet berurutanadalah pada tabel kode ASCII, huruf latin (huruf besar dan kecil) disusun berdasarkan abjad. Susunan bilangan juga diurutkan berdasarkan kenaikan nilai.

Pengkodean informasi grafis. Dalam memori video berisi informasi biner tentang gambar yang ditampilkan di layar. Hampir semua gambar yang dibuat, diproses, atau dilihat menggunakan komputer dapat dibagi menjadi dua bagian besar - grafik raster dan vektor.Gambar rasteradalah kisi-kisi satu lapis titik yang disebut piksel (piksel, dari elemen gambar bahasa Inggris). Kode piksel berisi informasi tentang warnanya.

Untuk gambar hitam-putih (tanpa halftone), sebuah piksel hanya dapat mengambil dua nilai: putih dan hitam (menyala tidak menyala), dan satu bit memori cukup untuk menyandikannya: 1 putih, 0 hitam.

Pada monitor RGB, seluruh variasi warna diperoleh dengan menggabungkan warna dasar merah (Merah), hijau (Hijau), biru (Biru), sehingga diperoleh 8 kombinasi dasar:

R	R
G	G
B	B
warna	warna
0	1
0	0
0	0
hitam	merah
0	1
0	0
1	1
biru	Merah Jambu
0	1
1	1
0	0
hijau	cokelat
0	1
1	1
1	1
biru	putih

Tentu saja, jika Anda memiliki kemampuan untuk mengontrol intensitas (kecerahan) pancaran warna dasar, maka jumlah opsi berbeda untuk kombinasinya, yang menghasilkan corak berbeda, akan bertambah. Jumlah warna yang berbedaKE dan jumlah bit untuk pengkodeannyaN saling berhubungan dengan rumus sederhana: 2N = KE . Berbeda dengan grafik raster gambar vektor berlapis-lapis. Setiap elemen gambar vektor - garis, persegi panjang, lingkaran, atau fragmen teks - terletak di lapisannya sendiri, yang pikselnya diatur secara independen dari lapisan lainnya. Setiap elemen gambar vektor adalah objek yang dideskripsikan dengan menggunakan bahasa khusus (persamaan matematika garis, busur, lingkaran, dll.) Objek kompleks (garis putus-putus, berbagai bentuk geometris) direpresentasikan sebagai sekumpulan objek grafis dasar.

Objek gambar vektor, tidak seperti grafik raster, dapat mengubah ukurannya tanpa kehilangan kualitas (saat gambar raster diperbesar, butirannya meningkat).

Pengkodean audio. Diketahui dari fisika bahwa suara ini adalah getaran udara. Jika Anda mengubah suara menjadi sinyal listrik (misalnya menggunakan mikrofon), Anda dapat melihat voltase berubah dengan lancar seiring waktu. Untuk pemrosesan komputer, sinyal analog seperti itu harus diubah menjadi rangkaian bilangan biner.

Hal ini dilakukan, misalnya dengan cara ini: tegangan diukur secara berkala dan nilai yang dihasilkan dicatat dalam memori komputer. Proses ini disebut pengambilan sampel (atau digitalisasi), dan perangkat yang menjalankannya adalah konverter analog-ke-digital (ADC).

Untuk mereproduksi suara yang dikodekan dengan cara ini, Anda perlu melakukan konversi terbalik (untuk ini, gunakan konverter digital-ke-analog DAC), lalu menghaluskan sinyal langkah yang dihasilkan.

Semakin tinggi laju pengambilan sampel dan semakin banyak bit yang dialokasikan untuk setiap sampel, semakin akurat suara yang direpresentasikan, namun ukuran file suara juga akan meningkat. Oleh karena itu, bergantung pada sifat suara, persyaratan kualitasnya, dan jumlah memori yang digunakan, beberapa nilai kompromi dipilih.

Cara yang cukup ringkas untuk merepresentasikan musik telah lama digunakan: notasi musik. Ia menggunakan simbol-simbol khusus untuk menunjukkan nada suara, instrumen apa yang dimainkan, dan cara memainkannya. Faktanya, ini dapat dianggap sebagai algoritma untuk seorang musisi, yang ditulis dalam bahasa formal khusus. Pada tahun 1983, produsen komputer dan synthesizer musik terkemuka mengembangkan standar yang mendefinisikan sistem kode tersebut. Itu disebut MIDI.

Ada format lain, murni komputer, untuk merekam musik. Diantaranya adalah format MP3, yang memungkinkan Anda mengkodekan musik dengan kualitas dan rasio kompresi yang sangat tinggi, sedangkan komposisi musik bukannya 1.820, melainkan sekitar 200 yang muat dalam CDROM standar.Satu lagu membutuhkan sekitar 3,5 Mb, yang memungkinkan pengguna Internet dapat dengan mudah bertukar komposisi musik.

Mesin informasi universal komputer. Salah satu tujuan utama komputer adalah memproses dan menyimpan informasi. Dengan munculnya komputer, pengoperasian informasi dalam jumlah yang sebelumnya tidak terbayangkan menjadi mungkin. Perpustakaan yang berisi literatur ilmiah dan fiksi diubah menjadi bentuk elektronik. Arsip foto dan film lama diberi kehidupan baru dalam bentuk digital.

Materi di INTERNET:

http://www.kbsu.ru/~book (Shatsukova L.Z. Informatika. Buku teks internet).Anna Chugainova LITERATUR Simonovich S., Evseev G., Alekseev A.Ilmu komputer umum . M., 1999

Lihat halaman yang menyebutkan istilah motivasi internal

Kuliner Andrey Rudkov: resep, kelas master

Pengkodean - istilah - kumpulan ensiklopedis Simbol dan huruf untuk pengkodean informasi

Siapa moderator dan apa fungsinya, apa fungsinya?