Βασικές έννοιες της Πληροφορικής

Με ποιόν τρόπο παίρνουμε πληροφορίες από τα δεδομένα;

Για να φτάσουμε στην επιθυμητή πληροφορία, χρειάζεται να επεξεργαστούμε κατάλληλα τα δεδομένα μας.

Ποια είναι η συμβολή του υπολογιστή στην παραγωγή πληροφοριών;

Ο υπολογιστής χρησιμοποιείται ως μία συσκευή που μπορεί να αποθηκεύει μεγάλο όγκο δεδομένων, να τα επεξεργάζεται και να παράγει χρήσιμες πληροφορίες. Αυτές οι πληροφορίες μπορούν να αποθηκευτούν, να επεξεργαστούν, αλλά και να χρησιμοποιηθούν εκ νέου για την παραγωγή καινούργιων χρήσιμων πληροφοριών.

 

Ψηφιακός Κόσμος

Τι είναι ψηφιακό και τι αναλογικό σύστημα;

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.

Ο υπολογιστής είναι ψηφιακή ή αναλογική συσκευή;

Ο υπολογιστής είναι μια μηχανή που δουλεύει με ηλεκτρικό ρεύμα. Τα ηλεκτρονικά του κυκλώματα, σε απλοποιημένη μορφή, αποτελούνται από καλώδια και «διακόπτες». Για λόγους ευκολίας στην κατασκευή του, ο υπολογιστής μπορεί να αναγνωρίσει μόνο δύο διαφορετικές καταστάσεις, για να εκτελέσει τους υπολογισμούς του

• την κατάσταση στην οποία δεν περνάει ρεύμα μέσα από ένα καλώδιο και
• την κατάσταση στην οποία περνάει ρεύμα μέσα από ένα καλώδιο.

Ένας υπολογιστής είναι ψηφιακός, επειδή μπορεί να χειριστεί συγκεκριμένο αριθμό καταστάσεων (μόνο δύο).

Η κατασκευή ενός υπολογιστή που θα χρησιμοποιούσε το δεκαδικό σύστημα θα ήταν ιδιαίτερα πολύπλοκη, αφού θα χρειαζόταν να αναγνωρίζει 10 διαφορετικές καταστάσεις για να εκτελεί τους υπολογισμούς τους. Επομένως, η χρήση του δυαδικού συστήματος αρίθμησης διευκόλυνε τους κατασκευαστές των υπολογιστών, γιατί τους έδωσε τη δυνατότητα να αντιστοιχήσουν:

• την απουσία ρεύματος με: 0
• την παρουσία ρεύματος με: 1

Τα δυαδικά ψηφία 0 και 1 αντιστοιχούν στις δύο καταστάσεις που «αντιλαμβάνεται» ο υπολογιστής. Το δυαδικό ψηφίο, που ονομάζεται μπιτ (bit – binary digit), παίρνει τις τιμές 0 ή 1 και είναι η βασική μονάδα πληροφορίας των υπολογιστών. Τα δυαδικά ψηφία χρησιμοποιούνται για την παράσταση όλων των μορφών δεδομένων στον υπολογιστή: αριθμοί, χαρακτήρες, εικόνες, ήχοι κλπ. Ό,τι βλέπουμε στον υπολογιστή ή ακούμε από αυτόν ή ό,τι υπολογίζουμε με αυτόν είναι αποτέλεσμα των κατάλληλων συνδυασμών 0 και 1.

Δυαδικό Ψηφίο (bit)               

Κάθε χαρακτήρας στον υπολογιστή μετατρέπεται σε μια σειρά από οχτώ bit σύμφωνα με τον κώδικα ASCII, άρα για να μετράμε πιο εύκολα τη χωρητικότητα των αποθηκευτικών μέσων και της μνήμης, δημιουργήθηκε μια νέα μονάδα μέτρησης: το Byte. Ένα Byte αντιστοιχεί στο μέγεθος ενός χαρακτήρα (γράμμα, ψηφίο, σημείο στίξης ή οποιοδήποτε άλλο σύμβολο) και ισούται με οκτώ bit. (1 Byte = 8 bit). Εξαιτίας του μεγάλου πλήθους των δεδομένων που χειριζόμαστε, περισσότερο εύχρηστες είναι οι μονάδες πολλαπλάσιων του Byte.

Τι είναι ψηφιακό και τι αναλογικό σύστημα;

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.

Αναλογικό και Ψηφιακό – Το παράδειγμα του λαμπτήρα

Σύγκριση ψηφιακής και αναλογικής κλίμακας

Ο υπολογιστής είναι ψηφιακή ή αναλογική συσκευή;

Ο υπολογιστής είναι μια μηχανή που δουλεύει με ηλεκτρικό ρεύμα. Τα ηλεκτρονικά του κυκλώματα, σε απλοποιημένη μορφή, αποτελούνται από καλώδια και «διακόπτες». Για λόγους ευκολίας στην κατασκευή του, ο υπολογιστής μπορεί να αναγνωρίσει μόνο δύο διαφορετικές καταστάσεις, για να εκτελέσει τους υπολογισμούς του

• την κατάσταση στην οποία δεν περνάει ρεύμα μέσα από ένα καλώδιο και
• την κατάσταση στην οποία περνάει ρεύμα μέσα από ένα καλώδιο.

Ένας υπολογιστής είναι ψηφιακός, επειδή μπορεί να χειριστεί συγκεκριμένο αριθμό καταστάσεων (μόνο δύο).

Η κατασκευή ενός υπολογιστή που θα χρησιμοποιούσε το δεκαδικό σύστημα θα ήταν ιδιαίτερα πολύπλοκη, αφού θα χρειαζόταν να αναγνωρίζει 10 διαφορετικές καταστάσεις για να εκτελεί τους υπολογισμούς τους. Επομένως, η χρήση του δυαδικού συστήματος αρίθμησης διευκόλυνε τους κατασκευαστές των υπολογιστών, γιατί τους έδωσε τη δυνατότητα να αντιστοιχήσουν:

• την απουσία ρεύματος με: 0
• την παρουσία ρεύματος με: 1

Τα δυαδικά ψηφία 0 και 1 αντιστοιχούν στις δύο καταστάσεις που «αντιλαμβάνεται» ο υπολογιστής. Το δυαδικό ψηφίο, που ονομάζεται μπιτ (bit – binary digit), παίρνει τις τιμές 0 ή 1 και είναι η βασική μονάδα πληροφορίας των υπολογιστών. Τα δυαδικά ψηφία χρησιμοποιούνται για την παράσταση όλων των μορφών δεδομένων στον υπολογιστή: αριθμοί, χαρακτήρες, εικόνες, ήχοι κλπ. Ό,τι βλέπουμε στον υπολογιστή ή ακούμε από αυτόν ή ό,τι υπολογίζουμε με αυτόν είναι αποτέλεσμα των κατάλληλων συνδυασμών 0 και 1.

Δυαδικό Ψηφίο (bit)   

Πόσα bits είναι αρκετά;

Αναπαράσταση αριθμών με δυαδικά ψηφία

Κάθε χαρακτήρας στον υπολογιστή μετατρέπεται σε μια σειρά από οχτώ bit σύμφωνα με τον κώδικα ASCII, άρα για να μετράμε πιο εύκολα τη χωρητικότητα των αποθηκευτικών μέσων και της μνήμης, δημιουργήθηκε μια νέα μονάδα μέτρησης: το Byte. Ένα Byte αντιστοιχεί στο μέγεθος ενός χαρακτήρα (γράμμα, ψηφίο, σημείο στίξης ή οποιοδήποτε άλλο σύμβολο) και ισούται με οκτώ bit. (1 Byte = 8 bit). Εξαιτίας του μεγάλου πλήθους των δεδομένων που χειριζόμαστε, περισσότερο εύχρηστες είναι οι μονάδες πολλαπλάσιων του Byte.

Ο κώδικας ASCII σχεδιάστηκε για το αγγλικό αλφάβητο και δεν κάλυπτε σε ικανοποιητικό βαθμό γράμματα
αλφαβήτων άλλων γλωσσών. Με την ανάπτυξη του διαδικτύου και του παγκόσμιου ιστού εμφανίστηκε η ανά-
γκη για αποτύπωση πολυγλωσσικών κειμένων. Γι’ αυτό, αναπτύχθηκε ο κώδικας Unicode, στον οποίο κάθε
σύμβολο χρησιμοποιεί από 8 έως και 32 bits, δηλαδή από 1 έως 4 Bytes. Στο πλαίσιο του βιβλίου, θεωρείται
ότι κάθε σύμβολο κωδικοποιείται με 1 Byte = 8 bits για λόγους ευκολίας στους υπολογισμούς.