Σύνοψη 1ου Κεφαλαίου “Ψηφιακός Κόσμος”

Το συγκεκριμένο άρθρο ομαδοποιεί και συνοψίζει, με τη μορφή ερωταπαντήσεων, κάποιες βασικές έννοιες του 1^ου κεφαλαίου της Πληροφορικής Β Γυμνασίου “Ψηφιακός κόσμος” και έχει στόχο να διευκολύνει τους μαθητές να κατανοήσουν τις σημαντικές αυτές έννοιες.

 

1. 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.

2. Γιατί ο υπολογιστής χαρακτηρίζεται ψηφιακή μηχανή;

Ο υπολογιστής είναι μια μηχανή που δουλεύει με ηλεκτρικό ρεύμα και αποτελείται από  ηλεκτρονικά κυκλώματα. Όσον αφορά στα τελευταία:

• είτε το ρεύμα τα διαρρέει
• είτε το ρεύμα δεν τα διαρρέει

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).

3. 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.

4. 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.

5. 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.

6. 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:

1. Για την αναπαράσταση της φράσης: How are you?

(α) πόσα Bytes και (β) πόσα bits απαιτούνται;

2. Δίνεται η εικόνα:
   

(α) Η ανάλυση μιας εικόνας εκφράζει τον αριθμό των pixels στην οριζόντια διάσταση επί τον αριθμό των pixels στην κάθετη διάσταση.

Ποια η ανάλυση της διπλανής εικόνας;

(β) Πόσα είναι τα pixels της;

(γ) Εφόσον είναι ασπρόμαυρη, πόσα bits και πόσα Bytes απαιτούνται για την αποθήκευσή της;

3. Πόσους χαρακτήρες μπορεί να αποθηκεύσει ένα CD 
χωρητικότητας 700MB;

4. Ένα κείμενο αποτελείται από 1500 χαρακτήρες. Πόσα
Kilobytes (KB) απαιτούνται για την αποθήκευση του;