Το συγκεκριμένο άρθρο ομαδοποιεί και συνοψίζει, με τη μορφή ερωταπαντήσεων, κάποιες βασικές έννοιες του 1ου κεφαλαίου της Πληροφορικής Β Γυμνασίου “Ψηφιακός κόσμος” και έχει στόχο να διευκολύνει τους μαθητές να κατανοήσουν τις σημαντικές αυτές έννοιες.
- Πότε ένα σύστημα χαρακτηρίζεται ψηφιακό και πότε αναλογικό;
Γενικά, με τον όρο «ψηφιακό» (digital) εννοούμε ένα σύστημα που παίρνει τιμές από μια ομάδα συγκεκριμένων τιμών. Αντίθετα, όταν ένα σύστημα είναι αναλογικό (analogue), οι τιμές που παίρνει είναι συνεχόμενες.
- Γιατί ο υπολογιστής χαρακτηρίζεται ψηφιακή μηχανή;
Ο υπολογιστής είναι μια μηχανή που δουλεύει με ηλεκτρικό ρεύμα και αποτελείται από ηλεκτρονικά κυκλώματα. Τα τελευταία:
- είτε δεν διαρρέονται από ρεύμα
- είτε διαρρέονται από ρεύμα
Οι δύο αυτές καταστάσεις, απουσία και παρουσία ρεύματος, συμβολίζονται με τα δυαδικά ψηφία (bits) 0 και 1 αντίστοιχα. Ένας υπολογιστής είναι ψηφιακός, επειδή μπορεί να χειριστεί συγκεκριμένο αριθμό καταστάσεων (μόνο δύο).
- Πως επιτυγχάνεται η αναπαράσταση των δεδομένων στον υπολογιστή;
Τα δεδομένα ανεξάρτητα από τον τύπο τους, είτε είναι δηλαδή αριθμοί, είτε είναι γράμματα, σύμβολα, εικόνες, ήχος ή βίντεο, παριστάνονται με κατάλληλους συνδυασμούς από δυαδικά ψηφία.
- Πως παριστάνονται οι αριθμοί στον υπολογιστή;
Η αναπαράσταση των αριθμών στον υπολογιστή γίνεται με την χρήση του δυαδικού συστήματος αρίθμησης, το οποίο χρησιμοποιεί μόνον δύο ψηφία, το 0 και το 1.
- Πως παριστάνονται τα σύμβολα στον υπολογιστή;
Τα σύμβολα, δηλαδή τα πεζά και τα κεφαλαία γράμματα , τα σημεία στίξης και γενικά οι χαρακτήρες που χρησιμοποιούμε στη γραφή, αντιστοιχίζονται με μοναδικούς συνδυασμούς των ψηφίων 0 και 1. Η διαδικασία αυτής της αντιστοίχισης ονομάζεται κωδικοποίηση.
Για κάθε χαρακτήρα χρησιμοποιούνται 8bits. Έτσι, για να μετράμε πιο εύκολα την χωρητικότητα των αποθηκευτικών μέσων και της μνήμης, δημιουργήθηκε μια νέα μονάδα μέτρησης: το Byte. Ένα Byte αντιστοιχεί στο μέγεθος ενός χαρακτήρα και ισούται με οκτώ bit. (1 Byte = 8 bit). Εξαιτίας του μεγάλου όγκου των δεδομένων που χειριζόμαστε, περισσότερο εύχρηστα είναι τα πολλαπλάσια του Byte.
- Πως γίνεται η αναπαράσταση των εικόνων στον υπολογιστή;
Οι εικόνες χωρίζονται σε μικρές τετράγωνες περιοχές που ονομάζονται εικονοστοιχεία ή pixels. Κάθε pixel έχει ένα μοναδικό χρώμα. Στην περίπτωση των ασπρόμαυρων εικόνων, το άσπρο χρώμα αντιστοιχίζεται με το 0 και το μαύρο με το 1. Ένα pixel μπορεί να είναι άσπρο ή μαύρο. Συνεπώς χρησιμοποιείται ένα bit για κάθε pixel.
Ασκήσεις:
- Για την αναπαράσταση της φράσης: How are you?
(α) πόσα Bytes και (β) πόσα bits απαιτούνται;
- Πόσους χαρακτήρες μπορεί να αποθηκεύσει ένα DVD χωρητικότητας 4,7GB;
- Ένα κείμενο αποτελείται από 2.500.000 χαρακτήρες. Πόσα Megabytes (MB) απαιτούνται για την αποθήκευση του;
Binary Games! Εξοικειωθείτε με το δυαδικό σύστημα αρίθμησης!
