Урок 5. Інструктаж з БЖД. Двійкове кодування. Одиниці вимірювання довжини двійкового коду

Дорогі учні! Сьогодні ми розпочнемо захоплюючу подорож у світ комп'ютерних наук. Саме сьогодні ми розглянемо одну з основних концепцій інформатики - двійкове кодування. Це важлива частина для розуміння того, як комп'ютери обробляють інформацію.

Основні теоретичні відомості:

Двійкова система числення:

• В комп'ютерах інформація подається у вигляді послідовності двох цифр: 0 і 1. Це називається двійковою системою числення.

Біти:

• Біт - це найменша одиниця інформації у двійковому коді. Він може мати значення 0 або 1. За допомогою бітів комп'ютери кодують інформацію.

Байти:

• Байт - це група з 8 бітів. Байти використовуються для представлення символів і даних у комп'ютері.

Одиниці вимірювання довжини двійкового коду:

• Кількість бітів у двійковому коді може бути великою. Тому існують спеціальні одиниці вимірювання для великих обсягів даних. Основними одиницями вимірювання є байт, кілобайт (KB), мегабайт (MB), гігабайт (GB) та терабайт (TB).

Перетворення з десяткової системи у двійкову:

• Для перетворення чисел з десяткової системи у двійкову використовуємо ділення на 2 та залишок.

Практичне використання:

• Двійкове кодування є основою для роботи з текстом, зображеннями, відео та іншими видами даних у комп'ютерах. Розуміння цієї системи є важливим для програмістів, інженерів і всіх, хто працює з технологіями.

На цьому уроці ми вивчимо більше про двійкове кодування та те, як інформація представляється у вигляді бітів і байтів. Також ми розглянемо одиниці вимірювання довжини двійкового коду і як легко перетворювати числа з десяткової системи до двійкової.

Сподіваюся, що ви будете цікавитися цією цікавою і корисною темою!

https://dystosvita.org.ua/mod/page/view.php?id=378 

У підручнику прочитай с. 16-19 Виконай вправи: с.21 впр 4, 6 

Тема:  Двійкове кодування. Одиниці вимірювання довжини двійкового коду. 

Які особливості має двійкове кодування?

Повідомлення можуть кодуватися різними способами.  Вибір  способу кодування залежить від виду повідомлення, яке необхідно кодувати: текст, число, графічне зображення або звук чи відео. Для опрацювання    за допомогою комп’ютера повідомлення подаються (кодуються) у вигляді послідовностей електричних або магнітних сигналів двох видів. Кожний сигнал одного виду умовно позначають цифрою 0, а іншого виду —  1.

Кодування повідомлень із використанням двох сигналів називається двійковим. Набір даних, отриманий у результаті двійкового кодування, називається двійковим кодом.

Цифра 0 або 1 у двійковому коді повідомлення має назву біт (англ.binarydigit — двійкова цифра).

У комп’ютері дані подаються електричними або магнітними сигналами, що набувають тільки двох значень: 0 — вимкнено (нема струму, розмагнічено) або 1 — увімкнено (є струм, намагнічено).

За допомогою нуля й одиниці кодують будь-які дані, що опрацьовує комп’ютер. Такий код має назву . Саме двійкове кодування є найпростішим для технічної реалізації в сучасних пристроях.

Усі дані: числа, текст, малюнки, схеми, фотографії, музика, відео тощо — кодуються в комп’ютері за допомогою двійкового коду.

Однією з двох цифр 0 або 1 можна закодувати, наприклад:

• правильність твердження: неправильно (0) або правильно (1);

• стан вимикача: вимкнено (0) або ввімкнено (1) тощо.

Із двох бітів можна скласти 4 (4=22) коди (00, 01, 10 і 11). Ними можна закодувати, наприклад, чотири чверті координатної площини: 00 — ліва верхня; 01 — права верхня; 10 — ліва нижня; 11 — права нижня.

Із трьох бітів можна скласти вже 8 (8=23) кодів (000, 001, 010,  011,100, 101, 110, 111). Ними можна закодувати, наприклад, сторони горизонту.  Із чотирьох бітів можна скласти 24=16 кодів, з п’яти —     25=32 коди і т. д. З восьми бітів можна скласти 28=256 кодів, і цієї кількості кодів достатньо, щоб закодувати всі літери англійського та українського (або якогось іншого) алфавітів, арабські цифри, розділові знаки, знаки арифметичних дій, а також деякі інші символи.

Послідовність із восьми бітів має назву байт.

Таблиця степенів числа 2 демонструє кількість різних повідомлень, які можна закодувати за допомогою відповідної кількості бітів:

Для позначення довжин двійкового коду повідомлень використовують  і більші одиниці вимірювання, назви яких, згідно з Міжнародною системою одиниць (СІ), утворюються за допомогою префіксів кіло-, мега-, гіга-, тера- і т. д. Історично склалося так, що ці префікси (кіло-, мега-, гіга-, тера-) в інформатиці трактувалися по-іншому, не так, як, наприклад, у математиці, і мають у своїй основі степені числа 2, а саме:

1 Кб (кілобайт) = 210 байт = 1024 байт;

1 Мб (мегабайт) = 210 Кб= 220 байт = 1 048 576 байт;

1 Гб (гігабайт) = 210 Мб = 220 Кб= 230 байт;

1 Тб (терабайт) = 210 Гб= 220 Мб = 230 Кб= 240 байт.

Щоб подати біти в байтах, треба число бітів поділити на 8. Наприклад: 32 біти — це 4 байти. Щоб подати байти в кілобайтах, треба число байтів поділити на 1024. Наприклад: у 2048 байтах буде 2 Кб. І так далі за наступними  одиницями вимірювання.

Щоб подати байти в бітах, треба число байтів помножити на 8. Наприклад: у 3 байтах буде 24 біти.

Щоб подати кілобайти в байтах, треба число кілобайтів помножити на 1024. Наприклад: у 3 кілобайтах буде 3072 байти і відповідно 24 576 біт.

Джерело: Освітній портал Кривого Рогу 

Тест з теми "Двійкове кодування та одиниці вимірювання довжини двійкового коду":

Питання 1: Які цифри використовуються в двійковій системі числення?

• a) 0 та 1

• b) 1 та 2

• c) 0, 1, 2 та 3 

Правильна відповідь: a) 0 та 1

Питання 2: Що таке біт у двійковому коді?

• a) Двійкова система числення

• b) Найменша одиниця інформації у двійковому коді

• c) Велика група байтів

Правильна відповідь: b) Найменша одиниця інформації у двійковому коді

Питання 3: Скільки бітів у байті?

• a) 4

• b) 6

• c) 8

Правильна відповідь: c) 8

Питання 4: Яка одиниця вимірювання використовується для великих обсягів даних у двійковому коді?

• a) Біт

• b) Кілобайт (KB)

• c) Гігабайт (GB)

Правильна відповідь: b) Кілобайт (KB) та c) Гігабайт (GB)

Питання 5: Як представити число 13 у двійковому коді?

• a) 1011

• b) 1101

• c) 1110

Правильна відповідь: b) 1101

Питання 6: Скільки бітів використовується для представлення символу в стандарті ASCII?

• a) 4

• b) 6

• c) 8

Правильна відповідь: c) 8

Питання 7: Як називається операція перетворення числа з двійкової системи в десяткову?

• a) Двійковий код

• b) Деінсталяція

• c) Десяткова конвертація

Правильна відповідь: c) Десяткова конвертація

Питання 8: Скільки бітів у кілобайті (KB)?

• a) 8

• b) 16

• c) 1024

Правильна відповідь: c) 1024

Питання 9: Яка одиниця вимірювання використовується для одиночного символу у двійковому коді?

• a) Байт

• b) Біт

• c) Кілобайт

Правильна відповідь: b) Біт

Питання 10: Як перетворити число 25 з десяткової системи в двійкову?

• a) 10011

• b) 11001

• c) 10101

Правильна відповідь: a) 10011