Неліктен екілік кодтау әмбебап? Бағдарламалау әдістері

Компьютер үлкен көлемде ақпаратты өңдейді. Аудио файлдар, суреттер, мәтіндер - бұл барлық ойнатылуы керек немесе көрсетіледі. Неліктен кез-келген техникалық жабдық туралы ақпаратты бағдарламалаудың әмбебап әдісін екілік кодтау не үшін қажет?

Шифрлау мен шифрлау арасындағы айырмашылық қандай?

Адамдар көбінесе «кодтау» және «шифрлау» ұғымдарын әртүрлі мағынада анықтайды. Мәселен, шифрлау ақпаратты жасыру үшін ақпаратты қайта өңдеу процесі болып табылады. Мәтінді өзгертетін адам немесе арнайы дайындалған адамдар оны жиі айқындауы мүмкін. Ақпаратты өңдеу және онымен жұмысты жеңілдету үшін кодтау қолданылады. Әдетте, жалпыға бірдей кодтық кесте пайдаланылады, ол бәріне таныс. Ол компьютерге де салынған.

Екілік кодтау принципі

Екілік кодтау әртүрлі құрылғылар пайдаланатын ақпаратты өңдеу үшін тек 0 және 1 таңбаларын ғана қолдануға негізделген. Бұл белгілер екілік сандар, ағылшын тілінде - екілік сан немесе бит деп аталды. Екілік код таңбаларының әрқайсысы компьютердің жадын 1 битте алады. Неліктен екілік кодты өңдеудің әмбебап әдісі? Шындығында, компьютерде аздаған таңбаларды өңдеу оңайырақ. Бұл ДК-ның өнімділігіне тікелей әсер етеді: құрылғыны орындаудың азырақ функционалдық тапсырмалары, жұмыс жылдамдығын және сапасын жоғарылатады.

Екілік кодтау принципі бағдарламалауда ғана емес. Саңыраулар мен соққылардың барабандарын ауыстырып, Полинезия тұрғындары бір-біріне ақпарат жіберді. Осындай қағида, сондай-ақ, Морзе кодында қолданылады , онда хабарды жіберу үшін ұзын және қысқа дыбыстар қолданылады. Бүгінгі күні «телеграф алфавиті» қолданылады.

Екілік кодтау қайда қолданылады?

Компьютердегі ақпаратты екілік кодтау барлық жерде қолданылады. Әрбір файл, ол музыка немесе мәтін болса, болашақта оны оңай өңдеуге және оқуға болады. Екілік кодтау жүйесі рәміздер мен сандармен, аудио файлдармен, графикамен жұмыс істеу үшін пайдалы.

Сандардың екілік кодтауы

Енді компьютерлерде қарапайым адамға түсініксіз кодталған түрде беріледі. Араб цифрларын пайдалану, біз ойлағандай, технологияға қатысты иррационалды емес. Мұның себебі әр нөмірге кейде мүмкін болмайтын кейіпте өзінің бірегей символын беру қажеттілігі.

Екі сандық жүйе бар: позициялық және позициялық емес. Позициясыз жүйе латын әріптерін қолдануға негізделген және бізге грек сандары түрінде таныс . Жазудың мұндай тәсілі түсіну қиын, сондықтан олар оны қабылдамады.

Бүгінгі таңда позициондық сандар жүйесі қолданылады. Бұл ақпарат екілік, ондық, сегіздік және тіпті он алтылықты кодтауды қамтиды.

Күнделікті өмірде ондық кодтау жүйесін қолданамыз. Бұл бізге әрбір адамға түсінікті араб цифрларымен таныс. Сандардың екілік кодтауы тек нөлдік және біреуін пайдаланумен ерекшеленеді.

Бүтін сандар екілік кодтау жүйесіне 2-ке бөлу арқылы түрлендіріледі. Нәтижесінде бөліктер екі сатыға бөлінеді, нәтиже 0 немесе 1 болады. Мысалы, екілік жүйедегі 123 ₁₀ саны 1111011 ₂ ретінде көрсетілуі мүмкін. Ал 20 ₁₀ саны 10100 ₂ сияқты болады.

10 және 2-сценарийлер тиісінше ондық және екілік сандар кодтау жүйесі арқылы белгіленеді. Екілік кодтау белгісі әртүрлі сандар жүйелерінде берілген мәндермен жұмысты жеңілдету үшін пайдаланылады.

Ондық сандарды бағдарламалау әдісі «қалқымалы үтірге» негізделген. Мәнді ондық кодтан екілік кодтау жүйесіне дұрыс аудару үшін N = M x qp формуласын пайдаланыңыз. M - мантисса (кез келген тәртіпсіз сандардың өрнегі), p - N мәнінің тәртібі, ал q - жүйені кодтау негізі (біздің жағдайда 2).

Барлық сандар оң емес. Оң және теріс сандарды ажырату үшін компьютер кейіпкерлерді кодтау үшін 1 биттік бос орын қалдырады. Мұнда нөл қос белгісін білдіреді, ал біреуі - минус белгісі.

Мұндай сандық жүйені пайдалану компьютердің сандармен жұмысын жеңілдетеді. Сондықтан екілік кодтау есептеу процестерінде әмбебап болып табылады.

Мәтіндік ақпаратты екілік кодтау

Әрбір әліпбилік таңбаны нөлдер мен өздерінің жиынтығы арқылы кодталады. Мәтін әртүрлі рәміздерден тұрады: әріптер (үлкен және кіші әріптер), арифметикалық белгілер және басқа да мәндер. Мәтіндік ақпаратты кодтау 00000000-нан 11111111-ге дейінгі қатарынан екі қатарлы екілік мәндерді пайдалануды талап етеді. Осылайша, 256 түрлі таңбаны түрлендіруге болады.

Мәтінді кодтауда шатасуларды болдырмау үшін әрбір таңба үшін мәндердің арнайы кестелері пайдаланылады. Оларда латын алфавиті, арифметикалық белгілер және арнайы белгілер (мысалы, €, ¥, © және басқалары) бар. 128-255 аралығындағы символдар елдің ұлттық алфавитін кодтайды.

1 таңбаны кодтау үшін 8 бит жады қажет. Баллдарды жеңілдету үшін 8 бит 1 байтқа теңестіріледі, сондықтан мәтіндік ақпараттың жалпы дискілік кеңістігі байтпен өлшенеді.

Көптеген дербес компьютерлер ASCII стандарты кестесімен жабдықталған (Ақпарат алмасудың Американдық стандарты). Сондай-ақ, басқа да кестелер пайдаланылады, онда мәтіндік ақпаратты кодтау жүйесі басқаша. Мысалы, бірінші белгілі кодтау коды KOI-8 деп аталады (ақпарат алмасу коды 8-бит) және ол UNIX OS бар компьютерлерде жұмыс істейді. Сондай-ақ Windows операциялық жүйесі үшін жасалған CP1251 кодтарының кестесі кеңінен анықталған.

Екілік дыбыстарды кодтау

Екілік кодтаудың әмбебап әдісі ақпараттық бағдарламалау - аудио файлдармен жұмыс істеу кезінде оның қарапайымдылығы. Кез-келген музыка - әртүрлі амплитудасының дыбыс толқыны және ауытқу жиілігі. Осы параметрлерден дыбыс көлемі мен оның қадамына байланысты.

Дыбыс толқынын бағдарламалау үшін компьютер оны шартты түрде бірнеше бөлікке немесе «үлгілерге» бөледі. Мұндай үлгілердің саны үлкен болуы мүмкін, сондықтан 65536 түрлі нөлдер мен олардың комбинациясы бар. Сәйкесінше, заманауи компьютерлер 16 биттік дыбыс карталарымен жабдықталған, яғни дыбыс толқынының бір үлгісін кодтау үшін 16 цифрлық сандарды қолдануға болады.

Аудио файлды ойнату үшін компьютерде бағдарламаланған екілік код тізбектері өңделеді және оларды үздіксіз толқынға қосады.

Графиканы кодтау

Графикалық ақпарат PowerPoint бағдарламасында сызбалар, диаграммалар, суреттер немесе слайд түрінде ұсынылуы мүмкін. Кез-келген сурет әртүрлі түстермен бояуға болатын кішкентай нүктелерден тұрады - пикселдер. Әрбір пикселдің түсі кодталады және сақталады, ақыр соңында біз толыққанды бейнені аламыз.

Егер сурет ақ-қара болса, әрбір пикселдің коды бір немесе нөл болуы мүмкін. Егер 4 түсті қолданатын болса, олардың әрқайсысының коды екі саннан тұрады: 00, 01, 10 немесе 11. Бұл принцип кез келген кескінді өңдеу сапасын ерекшелендіреді. Жарықтығын жоғарылату немесе азайту сонымен бірге пайдаланылатын түстердің санына әсер етеді. Ең жақсы жағдайда, компьютер 16 777 216 реңкті ерекшелендіреді.

Қорытынды

Ақпаратты бағдарламалаудың әр түрлі әдістері бар, олардың ішінде екілік кодтау ең тиімді болып табылады. Екі таңбадан - 1 және 0 -ден - компьютер файлдардың көпшілігін оңай оқиды. Сонымен қатар, өңдеу жылдамдығы әлдеқайда жоғары, мысалы, ондық бағдарламалау жүйесі. Бұл əдістің қарапайымдылығы кез-келген техника үшін əрі қайталанбайды. Сондықтан бинарлық кодтау өз әріптестерінің арасында әмбебап болып табылады.