Kāpēc binārā kodēšana ir universāla? Programmēšanas metodes

Dators apstrādā daudzusinformācija. Audio faili, attēli, teksti - viss ir jāattēlo vai jāatspoguļo. Kāpēc bināra kodēšana ir universāla jebkura tehniskā aprīkojuma informācijas programmēšanas metode?

Kāda ir atšķirība starp šifrēšanu un šifrēšanu?

Bieži cilvēki identificē jēdzienus "kodēšana"un "šifrēšana", ja patiesībā tām ir atšķirīgas nozīmes. Tātad, šifrēšana ir informācijas pārveidošanas process, lai to slēptu. To bieži var atšifrēt persona, kas mainījusi tekstu vai speciāli apmācīti cilvēki. Kodēšana tiek izmantota, lai apstrādātu informāciju un vienkāršotu darbu ar to. Parasti tiek izmantota kopēja kodēšanas tabula, kas visiem ir pazīstama. Tas ir iebūvēts arī datorā.

Binārā kodēšanas princips

Bināra kodēšana balstās uzIzmantojiet tikai divas rakstzīmes - 0 un 1 - lai apstrādātu informāciju, ko izmanto dažādas ierīces. Šīs zīmes sauca par bināriem cipariem, angļu valodā - binārā cipara vai mazliet. Katrs binārā koda simbols aizņem 1 bitu datora atmiņu. Kāpēc bināra kodēšana ir universāla informācijas apstrādes metode? Fakts ir tāds, ka datoram ir vieglāk apstrādāt mazāk rakstzīmju. Tas tieši ietekmē datora produktivitāti: jo mazāk funkcionālu uzdevumu, lai veiktu ierīci, jo lielāks darba ātrums un kvalitāte.

Binārā kodēšanas princips nenotiektikai programmēšanas laikā. Pārejot uz nedzirdīgo un skaņu trumuļu sitieniem, Polinēzijas iedzīvotāji pārraidīja informāciju viena otrai. Līdzīgs princips tiek izmantots arī Morzes kodā, kur ziņas pārsūtīšanai izmanto garās un īsās skaņas. Telegraph ABC joprojām tiek izmantots šodien.

Kur izmanto bināro kodēšanu?

Informācijas binārā kodēšana datorātiek izmantots universāli. Katrs fails, vai nu mūzika vai teksts, ir jāprogrammē tā, lai nākotnē to varētu viegli apstrādāt un lasīt. Binārā kodēšanas sistēma ir noderīga darbam ar simboliem un cipariem, audio failiem, grafikām.

Ciparu bināra kodēšana

Tagad datoru skaitļos ir norādītskodēta forma, kas nav saprotama parastajai personai. Arābu ciparu izmantošana, kā mēs to domājam, ir neprognozējama tehnoloģijai. Tas ir iemesls tam, ka katram skaitlim ir jāpiešķir savs unikālais simbols, ko reizēm nav iespējams izdarīt.

Ir divas skaitļu sistēmas: pozīcijas un bez pozīcijas. Nenoteiktās sistēmas pamatā ir latīņu burtu lietojums un mums ir pazīstama grieķu ciparu formā. Šis ieraksta veids ir pietiekami sarežģīts, lai to saprastu, tāpēc tas tika pamesti.

Pozīcijas numuru sistēma tiek izmantota šodien. Tas ietver bināro, decimāldaļu, astoņu simbolu un pat heksadecimālu informācijas kodēšanu.

Decimāldaļās kodēšanas sistēma, kurā mēs izmantojamdzīve. Šie ir pazīstami arābu cipari, kas katram cilvēkam ir skaidri. Binārais skaitļu kodējums atšķiras, izmantojot tikai nulli un vienu.

Integer skaitļi tiek pārvērsti par bināro kodēšanas sistēmu, dalot tos ar 2. Rezultāti daļēji tiek sadalīti pa posmiem 2, līdz rezultāts ir 0 vai 1. Piemēram, numurs 123₁₀ binārā sistēmā var attēlot kā 1111011₂. Un numurs 20₁₀ izskatīsies 10100₂.

Indikatori 10 un 2 ir apzīmēti attiecīgidecimāldaļu un bināro sistēmu kodu kodēšanai. Binārā kodēšanas simbols tiek izmantots, lai vienkāršotu darbu ar vērtībām, kas pārstāvētas dažādās numuru sistēmās.

Tiek izmantotas decimālo skaitļu programmēšanas metodesuz "peldošā komata". Lai pareizi tulkotu vērtību no decimāldaļas uz bināro kodēšanas sistēmu, izmantojiet formulu N = M x qp. M ir mantissa (skaitļa izteiksme bez pasūtījuma), p ir N vērtības secība, un q ir sistēmas kodēšanas bāze (mūsu gadījumā 2).

Ne visi numuri ir pozitīvi. Lai atšķirtu pozitīvos un negatīvos skaitļus, dators atstāj vietu ar 1 bitu, lai kodētu rakstzīmi. Šeit nulle ir plus zīme, un viens ir mīnusa zīme.

Izmantojot šādu skaitļu sistēmu, datoram ir ērti strādāt ar numuriem. Tāpēc skaitļošanas procesos bināro kodēšana ir universāla.

Teksta informācijas binārā kodēšana

Katrs alfabēta raksturs ir kodēts ar savu komplektunulles un tās. Teksts sastāv no dažādiem simboliem: burtiem (lielajiem un mazajiem burtiem), aritmētiskajām zīmēm un citām atšķirīgām vērtībām. Teksta informācijas kodēšanai ir jāizmanto 8 secīgas binārās vērtības no 00000000 līdz 11111111. Tādā veidā var pārveidot 256 dažādas rakstzīmes.

Lai izvairītos no neskaidrībām teksta kodēšanā,Izmantojiet īpašas vērtību tabulas katram raksturs. Tie satur latīņu alfabētu, aritmētiskās zīmes un īpašas zīmes (piemēram, €, ¥, © uc). Atstarpes simboli 128-255 kodē nacionālo valsts alfabētu.

Lai kodētu 1 rakstzīmi, ir nepieciešami 8 atmiņas biti. Lai vienkāršotu rezultātus, 8 biti tiek pielīdzināti 1 baitiem, tāpēc kopējā diska vieta teksta informācijai tiek mērīta baitos.

Lielākā daļa personālo datoru ir aprīkoti arstandarta tabula ASCII (Amerikas standarta kods informācijas apmaiņai). Tiek izmantotas arī citas tabulas, kurās teksta informācijas kodēšanas sistēma atšķiras. Piemēram, pirmā zināmā rakstzīmju kodēšana tiek dēvēta par KOI-8 (informācijas apmaiņas kods ir 8 bitu), un tā darbojas datoros ar UNIX OS. Plaši atrodama arī kodu tabula CP1251, kas tika izveidota Windows operētājsistēmai.

Skaņu bināra kodēšana

Cits iemesls, kāpēc binārā kodēšanair universāla informācijas programmēšanas metode - tā ir vienkāršība, strādājot ar audio failiem. Jebkura mūzika ir skaņas vilnis ar dažādu svārstību amplitūdu un biežumu. No šiem parametriem atkarīgs skaņas skaļums un tā piķis.

Lai programmētu skaņas viļņu, datorsnosacīti sadalīts vairākās daļās vai "atlasēs". Šādu paraugu skaits var būt liels, tāpēc ir 65536 dažādas nulles un vienādas kombinācijas. Tādējādi mūsdienu datori ir aprīkoti ar 16 bitu skaņas kartēm, kas nozīmē izmantot 16 binārus ciparus, lai šifrētu vienu skaņas viļņa paraugu.

Lai atskaņotu audio failu, dators apstrādā ieprogrammētās bināro kodu kodus un savieno tos ar vienu nepārtrauktu viļņu.

Kodēšanas grafika

Grafiska informācija var tikt parādītaPowerPoint zīmējumu, diagrammu, attēlu vai slaidu formu. Jebkurā attēlā ir mazi punktiņi - pikseļi, kurus var krāsot dažādās krāsās. Katra pikseļa krāsa tiek kodēta un saglabāta, un galu galā mēs iegūstam pilnvērtīgu attēlu.

Ja attēls ir melns un balts, katra pikseļa kodsvar būt viens vai nulle. Ja izmantojat 4 krāsas, tad katram no tiem kods sastāv no diviem cipariem: 00, 01, 10 vai 11. Šis princips izšķir jebkuru attēlu apstrādes kvalitāti. Spilgtuma palielināšana vai samazināšana ietekmē arī izmantoto krāsu skaitu. Labākajā gadījumā dators atšķir 16 777 216 nokrāsas.

Secinājums

Ir dažādas programmēšanas metodesinformācija, starp kurām binārā kodēšana ir visefektīvākā. Vienkārši izmantojot divas rakstzīmes - 1 un 0 - dators viegli nolasa lielāko daļu failu. Tajā pašā laikā apstrādes ātrums ir daudz lielāks nekā, piemēram, decimālās programmēšanas sistēma. Šīs metodes vienkāršība padara to neaizstājamu jebkurai tehnikai. Tāpēc binārā kodēšana ir universāla starp partneriem.

</ p>>