Представление информации в ЭВМ

    На  кодирование цвета одной точки  цветного изображения надо затратить  24 разряда. При этом система  кодирования обеспечивает однозначное определение 16,5 млн различных цветов, что на самом деле близко к чувствительности человеческого глаза. Режим представления цветной графики с использованием 24 двоичных разрядов называется полноцветным (True Color).

    Каждому  из основных цветов можно поставить в соответствие дополнительный цвет, то есть цвет, дополняющий основной цвет до белого. Соответственно дополнительными цветами являются: голубой (Cyan, C), пурпурный (Magenta, M) и желтый (Yellow, Y). Такой метод кодирования принят в полиграфии, но в полиграфии используется еще и четвертая краска – черная (Black, K). Данная система кодирования обозначается CMYK, и для представления цветной графики в этой системе надо иметь 32 двоичных разряда. Такой режим называется полноцветным (True Color).

    Если уменьшать количество двоичных разрядов, используемых для кодирования цвета каждой точки, то можно сократить объем данных, но при этом диапазон кодируемых цветов заметно сокращается. Кодирование цветной графики 16-разрядными двоичными числами называется режимом High Color.

Кодирование звуковой информации

    Приемы  и методы кодирования звуковой  информации пришли в вычислительную  технику наиболее поздно и  до сих пор далеки от стандартизации. Множество отдельных компаний  разработали свои корпоративные  стандарты, хотя можно выделить два основных направления.

    Метод FM (Frequency Modulation) основан на том, что теоретически  любой сложный звук можно разложить  на последовательность простейших  гармоничных сигналов разной  частоты, каждый из которых  представляет правильную синусоиду, а следовательно, может быть описан числовыми параметрами, то есть кодом. В природе звуковые сигналы имеют непрерывный спектр, то есть являются аналоговыми. Их разложение в гармонические ряды и представление в виде дискретных цифровых сигналов выполняют специальные устройства – аналогово-цифровые преобразователи (АЦП). Обратное преобразование для воспроизведения звука, закодированного числовым кодом, выполняют цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП). При таких преобразованиях часть информации теряется, поэтому качество звукозаписи обычно получается не вполне удовлетворительным и соответствует качеству звучания простейших электромузыкальных инструментов с «окрасом», характерным для электронной музыки.

    Метод  таблично-волнового синтеза (Wave-Table) лучше соответствует современному уровню развития техники. Имеются заранее подготовленные таблицы, в которых хранятся образцы звуков для множества различных музыкальных инструментов. В технике такие образцы называются сэмплами. Числовые коды выражают тип инструмента, номер его модели, высоту тона, продолжительность и интенсивность звука, динамику его изменения. Поскольку в качестве образцов используются «реальные» звуки, то качество звука, полученного в результате синтеза, получается очень высоким и приближается к качеству звучания реальных музыкальных инструментов.

2 Единицы измерения объема информации.

Для измерения  длины есть такие единицы, как  миллиметр, сантиметр, метр, километр. Известно, что масса измеряется в  граммах, килограммах, центнерах и тоннах. Бег времени выражается в секундах, минутах, часах, днях, месяцах, годах, веках. Компьютер работает с информацией и для измерения ее объема также имеются соответствующие единицы измерения.

Мы уже знаем, что компьютер воспринимает всю  информацию через нули и единички. Бит – это минимальная единица измерения информации, соответствующая одной двоичной цифре («0» или «1»).

Байт состоит  из восьми бит. Используя один байт, можно закодировать один символ из 256 возможных (256 = 28). Таким образом, один байт равен одному символу, то есть 8 битам:

1 символ = 8 битам  = 1 байту.

Изучение компьютерной грамотности предполагает рассмотрение и других, более крупных единиц измерения информации.

Таблица байтов:

1 байт = 8 бит

1 Кб (1 Килобайт) =  210 байт = 2*2*2*2*2*2*2*2*2*2 байт =

= 1024 байт (примерно 1 тысяча байт – 103 байт)

1 Мб (1 Мегабайт) = 220 байт = 1024 килобайт (примерно 1 миллион  байт – 106 байт)

1 Гб (1 Гигабайт) =   230 байт = 1024 мегабайт (примерно 1 миллиард байт – 109 байт)

1 Тб (1 Терабайт) =    240 байт = 1024 гигабайт (примерно 1012 байт). Терабайт иногда называют тонна.

1 Пб (1 Петабайт) =   250 байт = 1024 терабайт (примерно 1015 байт).

1 Эксабайт =              260 байт = 1024 петабайт (примерно 1018 байт).

1 Зеттабайт  =            270 байт = 1024 эксабайт (примерно 1021 байт).

1 Йоттабайт  =           280 байт = 1024 зеттабайт (примерно 1024 байт).

В приведенной  выше таблице степени двойки (210, 220, 230 и т.д.) являются точными значениями килобайт, мегабайт, гигабайт.⁶ А вот степени числа 10 (точнее, 103, 106, 109 и т.п.) будут уже приблизительными значениями, округленными в сторону уменьшения. Таким образом, 210 = 1024 байта представляет точное значение килобайта, а 103 = 1000 байт является приблизительным значением килобайта. Такое приближение (или округление) вполне допустимо и является общепринятым.

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

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

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

1 Gb ~ 109 b – гигабайт

1 Tb ~ 1012 b – терабайт

1 Pb ~ 1015 b – петабайт

1 Eb ~ 1018 b – эксабайт

1 Zb ~ 1021 b – зеттабайт

1 Yb ~ 1024 b – йоттабайт

Выше в правой колонке приведены так называемые «десятичные приставки», которые  используются не только с байтами, но и в других областях человеческой деятельности. Например, приставка «кило» в слове «килобайт» означает тысячу байт, также как в случае с километром она соответствует тысяче метров, а в примере с килограммом она равна тысяче грамм.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 
Напоследок парочка примеров по устройствам, на которые можно записать терабайты и гигабайты информации. Есть удобный «терабайтник» – внешний жесткий диск, который подключается через порт USB к компьютеру. На него можно записать терабайт информации. Особенно удобно для ноутбуков (где смена жесткого диска бывает проблематична) и для резервного копирования информации. Лучше заранее делать резервные копии информации, а не после того, как все пропало.

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

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

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

В данной работе мы рассмотрели все поставленные задачи, и разобрались в осуществлении  представления информации в ЭВМ.

 

 

 

 

Список использованной литературы.

1. Информатика./под ред. В.В. Трофимова. – М.: Юрайт, Высшее образование, 2010.- 912 с.
2. Информатика. Базовый курс. 2-е издание./под ред.Симоновича С.Учебник для ВУЗов. - СПб.: ПИТЕР, 2008.- 640 с.
3. Информатика для экономистов: Учебник/ Под общ. ред. В.М. Матюшка. – М.: ИНФА-М, 2007. - 880 с.
4. Судоплатов С.В., Овчинникова Е.В. Математическая логика и теория алгоритмов: Учебник - ("Высшее образование")- ИНФРА-М, Изд-во НГТУ, 2008, 224 с.
5. Корнеев И.К., Машурцев В.А., Ксандопуло Г.Н. Информационные технологии: Учебник. –Проспект ТК Велби, 2009.- 224 с.
6. Могилев А.В., Хеннер Е.К., Пак Н.И. Информатика: Учебное пособие для студентов пед. вузов - 5-е изд.,- Академия, 2007.- 848 с.

 

 

 

 

 

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

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

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

⁴ Судоплатов С.В., Овчинникова Е.В. Математическая логика и теория алгоритмов: Учебник - ("Высшее образование")- ИНФРА-М, Изд-во НГТУ, 2008, 224

⁵ Корнеев И.К., Машурцев В.А., Ксандопуло Г.Н. Информационные технологии: Учебник. –Проспект ТК Велби, 2009.- 224 с.

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