/ / การแสดงข้อมูลในคอมพิวเตอร์: การเข้ารหัสข้อมูลไบนารี

การแสดงข้อมูลในคอมพิวเตอร์: การเข้ารหัสข้อมูลไบนารี

ในโลกทางกายภาพ ข้อมูลใด ๆ จะต้องนำเสนออย่างใด การอ่านบทความใดๆ (หนังสือ บทวิจารณ์ บันทึกย่อ) ที่เผยแพร่บนอินเทอร์เน็ตหรือพิมพ์บนกระดาษ เรารับรู้ข้อความและรูปภาพ ภาพที่เราเห็นมุ่งเน้นไปที่เรตินาของดวงตาในรูปแบบของสัญญาณไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังสมองซึ่งรับรู้สัญลักษณ์ที่คุ้นเคยและได้รับข้อมูล ในรูปแบบใดที่ข้อมูลนี้ยังคงอยู่ในความทรงจำของเรา - ในรูปแบบของภาพ, ไดอะแกรมตรรกะหรืออย่างอื่น - อาจขึ้นอยู่กับสถานการณ์ของการรับ เป้าหมายที่ตั้งไว้ และวิธีการทำความเข้าใจเฉพาะ เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์มีข้อ จำกัด มากขึ้นและทำงานร่วมกับกระแสของศูนย์และหนึ่ง (ที่เรียกว่าการเข้ารหัสข้อมูลแบบไบนารี)

ระบบเลขฐานสอง ที่อยู่ภายใต้เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ทั้งหมดถูกเลือกตามประวัติศาสตร์ แม้แต่ในยุคของการสร้างคอมพิวเตอร์หลอดสุญญากาศเครื่องแรก วิศวกรยังคิดว่าจะสามารถเข้ารหัสข้อมูลได้อย่างไร เพื่อให้ราคาของอุปกรณ์ทั้งหมดมีน้อย เนื่องจากหลอดสุญญากาศมีโหมดการทำงานสองแบบ - มันผ่านกระแส บล็อกมัน ทั้งสองที่ฐานของระบบตัวเลขจึงดูมีเหตุผลที่สุด ด้วยการเปลี่ยนไปใช้อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ ข้อสรุปนี้สามารถแก้ไขได้ แต่วิศวกรได้ปฏิบัติตามเส้นทางที่เป็นปุ่ม รักษาตรรกะไบนารีของคอมพิวเตอร์ที่มีการปรับปรุงมากขึ้นเรื่อยๆ อย่างไรก็ตาม ฟิสิกส์ของเซมิคอนดักเตอร์ยังอนุญาตให้มีการเข้ารหัสข้อมูลแบบไตรภาคในคอมพิวเตอร์: นอกเหนือจากการไม่มีประจุ (ศูนย์ไตรภาค) อาจมีทั้งค่าบวก (+1) และค่าลบ (-1) ซึ่งสอดคล้องกับค่าสามที่เป็นไปได้ ค่าของ trit - เซลล์หน่วยความจำระดับประถมศึกษา กระแสไฟฟ้าอาจกล่าวได้เช่นเดียวกัน: ทิศทางไปข้างหน้าหรือย้อนกลับ หรือไม่มีกระแสไฟฟ้าเลย (เช่น ค่าสามค่า)

การเลือกระบบเลขสามตัวโดยอัตโนมัติจะแก้ปัญหาการเข้ารหัสตัวเลขติดลบ ซึ่งในระบบเลขฐานสองจะแก้ได้โดยการแนะนำการผกผันที่เรียกว่า โดยคำนึงถึงบิตแรกเป็นเครื่องหมาย มีการเขียนมากมายเกี่ยวกับความซับซ้อนของการดำเนินการนี้สำหรับระบบเลขฐานสองทั้งบนอินเทอร์เน็ตและในวรรณกรรมเกี่ยวกับภาษา Assember ในกรณีของตรรกะแบบไตรภาค ตัวเลขสามารถเขียนได้ดังนี้: "+ 00–0 + 0 + -" ที่นี่ "+" เป็นบันทึกที่ประหยัดของค่า "+1", "-" ตามลำดับ - "-1" แต่ศูนย์พูดถึงตัวเอง เมื่อแปลเป็นภาษามนุษย์ จะได้ว่า +3 ^ 8 + 0 + 0 - 3 ^ 5 + 0 + 3 ^ 3 + 0 + 3 ^ 1 - 3 ^ 0 = 6561 - 243 + 27 + 3 - 1 = 6347 ข้อดีของไตรภาคตรรกะจะปรากฏขึ้นเมื่อทำงานกับข้อมูลที่หลากหลาย: หากคำตอบแบบพยางค์เดียวควรเป็นคำถามบางคำถาม บิตไบนารีสามารถมีหนึ่งในสองคำตอบ ("ใช่" หรือ "ไม่ใช่") ในขณะที่ไตรภาคไตรภาค - แล้วจากสาม ("ใช่", "ไม่", "ไม่ได้กำหนด") โปรแกรมเมอร์ที่มีประสบการณ์จำได้ว่าจำเป็นต้องเก็บคำตอบหนึ่งคำตอบจากสามคำตอบที่เป็นไปได้ ดังนั้นสำหรับค่าที่ไม่ได้กำหนด คุณต้องประดิษฐ์บางอย่าง เช่น ป้อนพารามิเตอร์เพิ่มเติม (ไบนารี) เข้าสู่ระบบ: ไม่ว่าจะเป็น กำหนดอย่างเต็มที่โดยช่วงเวลาปัจจุบันในเวลา

การเข้ารหัสข้อมูลไบนารีไม่สะดวกสำหรับทำงานกับภาพกราฟิก ตามนุษย์รับรู้สีที่แตกต่างกันสามสี ได้แก่ สีฟ้า สีเขียว และสีแดง ด้วยเหตุนี้ พิกเซลกราฟิกแต่ละพิกเซลจึงถูกเข้ารหัสเป็นสี่ไบต์ โดยสามสีแสดงถึงความเข้มของสีพื้นฐาน และสีที่สี่ถือเป็นสีสำรอง วิธีการนี้จงใจลดประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์กราฟิก แต่จนถึงขณะนี้ยังไม่มีการเสนออะไรที่ดีไปกว่านี้

จากมุมมองทางคณิตศาสตร์ คอมพิวเตอร์แบบไตรภาคควรจะมีประสิทธิภาพมากที่สุด การคำนวณที่เข้มงวดนั้นค่อนข้างซับซ้อน แต่ผลลัพธ์ของพวกเขามาจากข้อความต่อไปนี้: ประสิทธิภาพของเทคโนโลยีการคำนวณสูงขึ้น ระบบจำนวนดั้งเดิมที่ใกล้จะเท่ากับจำนวน e (ประมาณเท่ากับ 2.72) มันง่ายที่จะเห็นว่าสามอยู่ใกล้ 2.72 มากกว่าสองมาก เราได้แต่หวังว่าสักวันหนึ่งวิศวกรที่รับผิดชอบด้านการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะหันมาสนใจระบบตัวเลขไตรภาค บางทีนี่อาจเป็นความก้าวหน้าหลังจากที่ปัญญาประดิษฐ์จะถูกสร้างขึ้น?