Свет око нас је испуњен информацијама.Сваке секунде, преко чула, човек прима стотине сигнала и порука. Немогуће је занемарити тако значајну компоненту живота, чак се појавила и посебна област знања, специјализована за информационе процесе и појаве - информатика. Његово главно оружје су паметни електронски рачунари који могу брзо и прецизно анализирати и манипулисати подацима. Методе презентовања информација у рачунару разликују се од оних на које смо навикли, и обезбеђују максималну ефикасност рачунарског процеса.
Информације
Информација је глобални концепт, дајтесвеобухватна дефиниција је тешка. До сада не постоји јединствен општи научни термин, свака област знања оперише својом идејом о информацијама. Ради једноставности, можете га дефинисати као податке о стању околног света у свим његовим манифестацијама.
Информација има смисла само када јебило ко опажа или користи. За разлику од енергије или масе, које, као што знате, не нестају, већ се само трансформишу, информације могу нестати.
Главни задатак рачунарства је да научи како да прикупља, чува и преноси податке. Схватити ово није лако. Информације су различите, а свака њихова врста захтева посебан приступ.
Врсте информација
Данас су људи научили да раде са великим бројем података који се разликују по природи порекла и структури.
Најпопуларније врсте информација:
- Графичке информације су прва врстаподатке којима је човечанство научило да манипулише. Доступан је за перцепцију и не захтева посебне трансформације. Резбарије у камену су најстарије складиште информација о околном свету. Заменили су их сликарство, фотографија и технички цртежи.
- Нумеричке информације вам омогућавају да опишетеквантитативне карактеристике објеката. Значај ове врсте података је нагло порастао са развојем трговине и размене новца. За успешно складиштење и пренос нумеричких информација било је неопходно осмислити посебне системе симбола. Свака култура је бројала новац на свој начин, па су се формирали различити системи бројева.
- Текстуалне информације су кодиране посебнимљудски говорни симболи. Са проналаском писања, постало је могуће преношење било каквих појмова на произвољно велике удаљености, као и преношење знања будућим генерацијама. Због погодности манипулације текстуалним информацијама, човечанство је морало да измисли папир и типографију.
- Дуго времена звучне информације нису попуштале човеку. Тек крајем 19. века појавили су се први уређаји за снимање звука који су омогућили опажање и чување података.
- Видео информације - жива графика - послушале су човека проналаском кинематографског апарата.
Сви ови подаци се могу снимити, обрадитиелектронских рачунара и преноси од особе до особе. Могу се чувати без губитка дуго времена. Постоје и друге врсте информација са којима човечанство још није научило да ради, на пример, тактилне или укусне.
Подела података на типове има за информатикуВелика важност. Облици презентације информација у рачунару заснивају се на његовим карактеристикама, а свака врста података има специфичну структуру. Дакле, симболичке и графичке информације машина различито обрађује.
Рад са информацијама
Главне тачке заустављања у животном циклусу информација су следеће:
- перцепција и прикупљање;
- складиште;
- емитовање;
- репродукција или приказ.
Током дуготрајног складиштења или преноса, подаци могу бити изобличени или изгубљени. Значајне грешке нарушавају или потпуно мењају суштину информација, стога их се мора избегавати по сваку цену.
Да би се олакшала манипулација подацима, постојала јекодирање је измишљено. Суштина процеса кодирања је да се информација преводи у други облик према строго дефинисаним правилима, на њој се врши операција, а затим се одвија обрнута трансформација.
Један од првих успешних покушаја кодирања -светлосни сигнали. Трепћући извори светлости су згодан начин за пренос информација на велике удаљености. Са развојем технологије, људи су смислили много више начина за шифровање података: електрични сигнали, радио таласи.
Кодирање осигурава већу сигурност и сигурност података, омогућава вам да повећате брзину преноса информација и олакшате њихову обраду.
Дакле, циклус информација има следећи облик:
- збирка;
- кодирање;
- складиште;
- емитовање;
- декодирање;
- репродукција.
Током животног циклуса подаци могубити више пута кодирани и декодирани користећи различите системе кодирања. Ово је неопходно да се информације доведу у погодније стање за одређену операцију.
Материјална основа информација
Можете направити било какве стварне манипулацијесамо над материјалним објектима који имају одређене карактеристике које се могу снимити и измерити. Презентација информација у рачунару заснива се на електричним сигналима.
Приказане су компоненте машине које раде са подацимаогроман број сићушних елемената који се у сваком тренутку налазе у једном од два стања: укључено или искључено. Специфична технологија имплементације може се разликовати за различите рачунаре, па чак и за различите јединице исте машине. Стање искључено је означено нулом - нема сигнала, укључено - јединицом.
Количина информација добијених од једногструктурни елемент - један бит. Реч "бит" је изведена из израза бинарна цифра. 1 бит је најмања јединица информације. Све информације у рачунарима су представљене низом битова - нула и јединица. Невероватно је какав велики број података може да се шифрује на тако једноставан начин!
Презентација информација у рачунару у облику појединачних тачака назива се дискретна. У поређењу са аналогним, лакши је за имплементацију и олакшава руковање великим количинама података.
Бинарни код
Низ битова који представљају неке податке назива се бинарни код. Уз његову помоћ, било која информација се може кодирати: нумеричка, симболичка, графичка.
Правила по којима се подаци претварају у машински код су специфична за сваки тип. Појединачне вредности у њима могу бити исте, тако да се декодирање увек врши у зависности од контекста.
Бинарно представљање информација у рачунару има низ предности:
- једноставност имплементације: двопозицијски елементи су много једноставнији и поузданији од три или више позиционих;
- отпорност на буку: сигнал у којем су присутна само два могућа стања много је лакше уочити;
- Лакоћа израчунавања: Бинарна аритметика је што је могуће једноставнија.
Математичка основа за представљање информација уРачунар је систем бројева са основом 2. Много је једноставнији од уобичајеног децималног система, ради са само две цифре – нулом и једном – и одређује правила свих математичких операција које се изводе над бинарним кодом.
Нумеричке информације
Постоје три начина за представљање нумеричких информација у рачунару:
- број фиксне тачке;
- број са помичним зарезом;
- бинарни децимални приказ.
За бројеве са фиксном тачком, као што име каже, место тачке (зарез) која раздваја разломак је строго дефинисано и фиксно.
- Ако је тачка иза последње значајне цифре, број је цео број.
- Положај тачке испред прве значајне цифре одговара тачном разломку (мањем од једног модула).
Да би се одредио знак, прва цифра је истакнута. Позитивни бројеви имају 0 у себи, негативни бројеви имају 1.
Главна предност овог облика презентације је одсуство грешака заокруживања у прорачунима. Главни недостатак је ограничен опсег вредности, који зависи од мреже пражњења одређеног рачунара.
Бројеви са плутајућим зарезом су представљени комбинацијом мантисе и вредности реда. Овај облик записа назива се полулогаритамским.
Тачност прорачуна за такву репрезентацију зависи од дужине мантисе: приликом заокруживања, непотребне цифре могу бити скраћене.
Оба броја са фиксном зарезом, мантиса и ред бројева са покретним зарезом су представљени у бинарном облику.
БЦД приказ бројевакоје обезбеђују посебни процесори у рачунару. Број се третира као децимални, али је свака цифра представљена као бинарна тетрада. Ово смањује време обраде за велике низове децималних бројева.
Текстуалне информације
За представљање текстуалних информација у рачунару користе се посебне табеле, у којима се сваком карактеру додељује јединствени бинарни код.
У најпопуларнијем АСЦИИ кодирању(Амерички код за међународну размену) 8 битова - 1 бајт је додељен за један карактер. За јединицу кода ове величине, постоји 256 јединствених комбинација, стога се може кодирати 256 различитих текстуалних знакова. Поред слова различитих абецеда, табела узима у обзир математичке операторе, знакове интерпункције и друге посебне елементе.
Наравно, 256 комбинација је премало за нашемултикултурални свет. Неки језици сами по себи садрже више слова. У Уницоде табелама, величина основне јединице кода је повећана додељивањем 2 бајта (16 бита) за њу. Ово нам је омогућило да повећамо ограничење кодирања на 65536 елемената.
Растер грапхицс
Представљање графичких информација у рачунаруназива матричним. Заснован је на подели слике на редове тачака (пиксела). За сваки пиксел, информације о позицији, боји и осветљености се чувају засебно.
На црно-белим сликама за тачку довољно је назначити "сивило" - једну од 256 нијанси сиве. За ово се додељује 1 бајт (8 битова).
Илустрације у боји захтевају више података.За кодирање информација о боји тачке, она је представљена као композиција од три основне боје: црвене, зелене и плаве. Ово је црвено-зелено-плави - РГБ модел. Кодирање једне тачке слике у боји захтева 24 бита – један бајт (8 бита) за сваку компоненту.
Вецтор грапхицс
Слика се може описати и на други начин.Да би то учинили, подељен је на елементарне фигуре - сегменте, лукове, кругове. Сваки део се може описати помоћу математичких формула. Дакле, круг је представљен скупом координата центра и полупречника круга. Овај начин описивања графике назива се вектор.
Звучне информације
Методе представљања информација о звуцима у рачунару су много компликованије. Они се активно развијају, али су још увек далеко од стандардизације. Постоје две главне области обраде аудио сигнала:
- Фреквентна модулација (ФМ) је покушај разлагањазвук на низ једноставних исправних хармонијских сигнала, чији се параметри могу описати. Главна потешкоћа је у томе што је звук инхерентно непрекидан, а конверзија аналогног сигнала у дискретни сигнал је увек праћена губитком података.
- Табела-таласна синтеза укључујеупотреба семплова – узорака звукова. Ово кодира врсту музичког инструмента, висину, интензитет и трајање сигнала. Квалитет добијеног звука је већи него у претходној методи, пошто се користе прави узорци.
Свет је пун информација свих врста.Да би радила с њим, особа је смислила кодирање - превођење сложених података у једноставан облик за погодност складиштења, преноса и обраде. У рачунару се информација представља у облику бинарног кода – низа појединачних битова. Овим методом се могу шифровати сви подаци. Рачунар обавља све операције над бројевима по правилима бинарног бројевног система.
