V procese rozvoja si ľudstvo uvedomilo potrebu ukladať a prenášať na diaľku túto alebo tieto informácie. V druhom prípade musí byť transformovaný na signály. Tento proces sa nazýva kódovanie údajov. Textové informácie, ako aj grafické obrázky sa potom môžu stať číslicami. Náš článok vám povie, ako sa to dá urobiť.
Prenos informácií na diaľku
Tri typy prenosových systémov sa najčastejšie používajú na prenos správ od autora k cieľu (od zdroja po príjemcu):
letecká pošta;
akustické (napríklad pomocou reproduktora);
na základe jednej alebo druhej metódy telekomunikácie (drôtové, rádiové, optické, rádiové relé, satelitné, optické vlákno).
Najbežnejšie systémy v súčasnosti sú posledným typom prenosu. Na ich použitie je však potrebné použiť jeden alebo iný spôsob kódovania informácií. Pomocou čísel v zvyku pre moderného človeka, desiatkové číslo je veľmi ťažké.
Šifrovanie
Niekedy by obsah správy mal byť skrytý od tretích strán. V tomto prípade sa používa šifrovanie. V tomto prípade je možné použiť rôzne spôsoby kódovania informácií pomocou čísel.
Systém binárnych čísel
Na začiatku počítačového veku sa vedci obávali hľadania zariadenia, ktoré by čo najjednoduchšie reprezentovalo čísla v počítači.Otázka bola vyriešená, keď Claude Cenon navrhol používať systém binárnych čísel. Je známe od 17. storočia a vyžaduje zariadenie so 2 stabilnými stavmi zodpovedajúcimi logickému "1" a logickému "0". V tom okamihu bolo známe, že sú hojne - z jadra, ktoré by mohlo byť magnetizované, alebo demagnetizované, na tranzistor schopný byť buď otvorený, alebo v uzavretom stave.
Výhodami binárneho systému výpočtu sú aj jednoduchosť výpočtov, ktoré je možné vykonať nad číslami reprezentovanými v binárnom záznamu.
Ako je konverzia bežných informácií na formu vhodnú na spracovanie a ukladanie počítačov
Počítačový binárny kód je technicky realizovaný absenciou alebo prítomnosťou impulzov v mikroskopických pamäťových prvkoch. Môžu to byť: 1. fotopické impulzy. Povrch akéhokoľvek optického disku (DVD, CD alebo BluRay) pozostáva zo špirály vytvorenej z malých kociek. Každý z nich je svetlý alebo tmavý. Keď sa disk otáča v mechanike, laser zaostrí na svoju špirálovú dráhu. Jeho odraz padá na svetelnú závoru. Ten v tomto prípade je príjemcom informácií. Svetlé oblasti špirály odrážajú svetlo a prenášajú ho do fotobunky, tmavé, naopak absorbujú svetlo. Ako výsledok, fotobunka získa informácie šifrované v disku ako tmavé a jasné body. 2. Magnetické impulzy. S ich pomocou, šifrované informácie na pevnom disku, vo vnútri ktorého je rýchla doska. akoa v prípade optických diskov je jej celý povrch špirálou pozostávajúcou zo série malých pozemkov v počte niekoľkých miliónov. Každý z nich predstavuje prvok, ktorý môže mať jeden z dvoch stavov: "magnetizovaný" alebo "nemagnetizovaný". Tvoria binárny kód konkrétnej informácie. "Objasnenie", v akom stave je špecifický prvok, sa vykonáva pomocou špeciálnej hlavy, ktorá sa pohybuje pozdĺž povrchu dosky. 3. Elektrické impulzy. RAM počítača je mikroobvod pozostávajúci z miliónov malých buniek "zhromaždených" z mikroskopických kondenzátorov a tranzistorov. Každá z nich môže obsahovať elektrický náboj alebo byť nabitá. Kombinácie pamäťových buniek, ktoré sú v jednom z týchto dvoch možných stavov, tvoria binárny kód. Vo všetkých ostatných zariadeniach založených na pamäťových čipoch, ako sú flash disky, SSD atď., Sú informácie uložené presne rovnakým spôsobom.
Kódovanie textov
Ako už bolo uvedené, jedným z typov transformácie informácií na prenos a ukladanie je šifrovanie. Používa sa na ochranu pred neoprávneným prístupom. Spočiatku pre šifrovanie spolu s primitívnejšími boli použité nasledujúce metódy kódovania informácií:
Použitím štvorca Polybius, čo je tabuľka, do ktorej je zadaná celá grécka abeceda v určitom poradí. Každé písmeno správy bolo nahradené počtom čísel, číslom stĺpca a riadkom.
S pomocou Alberta disku topozostáva z dvoch sústredených kruhov. Označili ich písmenami a číslami. Vzájomne sa zosúlaďujú otočením diskov.
Moderný spôsob kódovania textových informácií v počítači je založený na podobných zásadách. Na jej implementáciu každé písmeno abecedy zodpovedá určitému celému číslu. Potom je preložený do binárneho kódu. Osem binárnych číslic umožňuje kódovať 256 rôznych znakov. Sú postačujúce na to, aby reprezentovali všetky písmená anglického a ruského jazyka, vrátane malých, znaky aritmetiky a znakov, ako aj niektoré bežne používané špeciálne znaky. V súčasnosti funguje systém ASCII. Pre ňu boli opravené 2 kódovacie tabuľky. Z nich základňa definuje hodnotu od 0 do 127 a predĺžená je reprezentovaná číslami od 128 do 255.
Ako je kódovanie monochromatických snímok do počítača
Každý čiernej a bielej, tlačený na papieri pod lupou vyzerá ako množiny bodov, ktoré sa nazývajú bitmap. Lineárne súradnice a jas sa dajú vyjadriť v celých číslach. To znamená, že na orezanie obrázku môžete použiť binárny kód. Bežne akceptované v súčasnosti je reprezentácia monochromatických ilustrácií vo forme kombinácie veľkého počtu bodov s 256 stupňami šedej šedej. Pri numerickom kódovaní jasu si niektoré z nich vyžaduje osemmiestne binárne číslo.
Prezentácia farebných obrázkov
Metóda kódovania informácií pomocou čísel pre takéto obrázky je implementovaná o niečo zložitejšia. Na tento účelmusíte predbežne rozložiť obrázky v troch základných farbách (zelená, červená a modrá), pretože v dôsledku ich miešania v určitých pomeroch môžete získať akýkoľvek odtieň, ktorý ľudské oko vníma. Tento spôsob kódovania obrazu pomocou čísel pomocou 24 binárnych číslic sa nazýva RGB alebo plná farba (True Color).
Pokiaľ ide o polygrafiu, používa sa systém CMYK. Je založená na myšlienke, že každá z hlavných komponentov RGB môže byť zarovnaná s farbou, ktorá ju dopĺňa na bielu. Sú modré, purpurové a žlté. Hoci stačia, aby sa znížili náklady na tlač, pridajte štvrtý komponent - čierny. Preto s cieľom reprezentovať grafiku v systéme CMYK sú potrebné 32 binárnych číslic a samotný režim sa nazýva plnofarebný.
Zvuky
Otázka, či existuje spôsob kódovania informácií pomocou čísel, by mala byť pozitívna odpoveď. V súčasnosti sa však tieto metódy nepovažujú za dokonalé. Patria sem:
FM metóda. Je založený na rozklade každého komplexného zvuku do sekvencie elementárnych harmonických signálov rôznych frekvencií, ktoré môžu byť opísané kódom.
Metóda vlnovej tabuľky. V predbežne zložených tabuľkách sú uložené vzorky - vzorky zvukov pre rôzne hudobné nástroje. Číselné kódy vyjadrujú typ a číslo modelu nástroja, výšku tónu, intenzitu a trvanie zvuku atď.
Teraz viete, že binárne kódovanie je jednonajbežnejšie spôsoby prezentácie informácií, ktoré zohrali veľkú úlohu vo vývoji počítačových technológií.
