Числове кодування
Поєднати переваги аналогового та цифрового кодування дозволяє так зване числове кодування. Згідно з цією схемою кодування елементи інформації записуються числами, значення яких пропорційні величині зареєстрованого сигналу. Дані, що утворюють числовий запис, дуже зручні для автоматичного оброблення засобами обчислювальної техніки.
Системи числення
Питання, що стосуються запису чисел і з ними, ставляться до арифметиці. Вона вводить у цій галузі таку систему понять.
Набір правил представлення (зображення) та найменування чисел називається системою числення.
Знаки, які використовуються для запису чисел, називають цифрами.
Якщо значення, яке описується цифрою, залежить від її положення в записі числа, система числення називається позиційною.
Положення цифри запису числа в позиційної системі числення називають розрядом.
Основним параметром, що характеризує ту чи іншу систему числення, є її основа. Підстава позиційної системи числення - це множник, який визначає зміну значення, що описується цифрою, при перенесенні її в наступний за старшинством розряд. Наступний по старшинству розряд розташовується ліворуч від цього. Основа системи числення збігається з кількістю різних цифр, які у ній записи чисел.
У математиці та у побуті загальноприйнято позиційну десяткову систему числення. Одиниця старшого розряду (наприклад, серед 10) відповідає десяти одиницям молодшого розряду. Запис чисел проводиться з допомогою десяти різних цифр:О, 1,2,3,4,5,6,7,8,9.
Для представлення числових даних на комп'ютері використовується двійкова система числення. Підстава цієї системи дорівнює двом. Відповідно, для запису чисел у цьомусистемі використовуються лише два символи (цифри): 0 та 1.
Якщо в розряді числа міститься мінімальне число, для якого в системі числення визначено символ, значення цього розряду називаєтьсяпорожнім.Якщо в розряді числа міститься максимальне число, для якого в системі числення визначено символ, значення цього розряду називається>повним.Отже, особливістю двійкової системи числення і те, щодвійкові розряди завжди або повними, або порожніми.
Якщо запису інформації використано числове кодування, а запис отриманих чисел виконано в двійковій системі числення, можна зробити такі выводы.
Оскільки розряд числа, записаного в двійковій системі, завжди або повний, або порожній і, на відміну від інших систем числення, немає проміжних станів, можна стверджувати, що невизначеність значення двійкового розряду теоретично є мінімально можливою і дорівнює 1/2. У будь-яких інших системах числення невизначеність значення розряду вище, оскільки у них можливі проміжні стани розряду.
Оскільки невизначеність стану розряду двійкового числа теоретично є мінімально можливою, можна стверджувати, що в закритій інформаційній системі (тільки в закритій) кількість інформації, що знімає цю невизначеність, є мінімально можливою кількістю інформації, що реєструється.
а) мінімальною одиницею вимірювання кількості даних;
б) мінімальною одиницею подання інформації під час запису.
Корисні особливості двійкового розряду було заслужено відзначено. Він отримав індивідуальну назву - біт. Слово «біт» походить від англійського словаbit,яке, у свою чергу, є похідним від словосполученняbynarydigit,що українською мовою перекладається якдвійкова цифра.
У обчислювальної техніки найбільш усталеної є одиниця, звана байтом.Байт - це композиція з восьми взаємопов'язаних бітів.
Байт - це технічний термін, пов'язаний із певним рівнем розвитку техніки. Байт не завжди вважався восьмирозрядним. У минулому існували комп'ютери, в яких дані представлялися семирозрядними та шестирозрядними байтами. В даний час уявлення про байт як про восьмибітову композицію загальноприйняте, і немає підстав припускати, що воно може змінитися в найближчому майбутньому,
Похідними одиницями вимірювання кількості даних є: кілобайт (Кбайт), мегабайт (Мбайт), гігабайт (Гбайт), терабайт (Тбайт) та інші. У математиці та фізиці прийнято вважати, що приставкакіло-перед позначенням одиниці виміру позначає більшу одиницю виміру, що відрізняється від вихідної в тисячу разів (приставкамега— у мільйон разів). Однак у інформатиці використовується інший підхід. Тут відповідність між основною одиницею виміру та похідною встановлюється через масштабний множник, що є ступенем двійки. Приміром, 1 Кбайт = 2 10 байт, тобто, якщо бути точним, 1Кбайт = 1024 байта. Як бачите, на відміну від тисячі невелика (менше 3%), і для інженерних завдань отримана похибка цілком прийнятна. Але при переході до більших похідних одиниць точність починає швидко падати, і це доводиться враховувати.
1 Кбайт =2юбайт = 1024 байт