3. Кодирование данных в ЭВМ

В ЭВМ применяется двоичная система счисления, т.е. все числа в компьютере представляются с помощью нулей и единиц, поэтому компьютер может обрабатывать только информацию, представленную в цифровой форме.

Для преобразования числовой, текстовой, графической, звуковой информации в цифровую необходимо применить кодирование.

Кодирование – это преобразование данных одного типа через данные другого типа. В ЭВМ применяется система двоичного кодирования, основанная на представлении данных последовательностью двух знаков: 1 и 0, которые называются двоичными цифрами (binary digit – сокращенно bit).

Целые числа кодируются двоичным кодом довольно просто (путем деления числа на два). Для кодирования нечисловой информации используется следующий алгоритм: все возможные значения кодируемой информации нумеруются и эти номера кодируются с помощью двоичного кода.

Кодирование чисел

Есть два основных формата представления чисел в памяти компьютера.

Кодирование целых чисел производиться через их представление в двоичной системе счисления: именно в этом виде они и помещаются в ячейке. Один бит отводиться при этом для представления знака числа (нулем кодируется знак «плюс», единицей – «минус»).

Для кодирования действительных чисел существует специальный формат чисел с плавающей запятой. Число при этом представляется в виде: , где M – мантисса, p – порядок числа N, q – основание системы счисления. Если при этом мантисса M удовлетворяет условию , то число N называют нормализованным.

Кодирование координат

Закодировать можно не только числа, но и другую информацию, например, о том, где находится некоторый объект. Величины, определяющие положение объекта в пространстве, называются 

координатами.

Кодирование текста

Для представления текстовой информации используется таблица нумерации символов или таблица кодировки символов, в которой каждому символу соответствует целое число (порядковый номер). Восемь двоичных разрядов могут закодировать 256 различных символов.

Существующий стандарт ASCII (сокращение от American Standard Code for Information Intercange – американский стандартный код для обмена информацией; 8 – разрядная система кодирования) содержит две таблицы кодирования – базовую и расширенную. Первая таблица содержит 128 основных символов, в ней размещены коды символов английского алфавита, а во второй таблице кодирования содержатся 128 расширенных символов.

Так как в этот стандарт не входят символы национальных алфавитов других стран, то в каждой стране 128 кодов расширенных символов заменяются символами национального алфавита. В настоящее время существует множество таблиц кодировки символов, в которых 128 кодов расширенных символов заменены символами национального алфавита.

Так, например, кодировка символов русского языка Widows – 1251 используется для компьютеров, работающих под ОС Windows. Другая кодировка для русского языка – это КОИ – 8, которая также широко используется в компьютерных сетях и российском секторе Интернет.

В настоящее время существует универсальная система UNICODE, основанная на 16 – разрядном кодировании символов. Эта 16 – разрядная система обеспечивает универсальные коды для 65536 различных символов, т.е. в этой таблице могут разместиться символы языков большинства стран мира.

Кодирование графической информации

В видеопамяти находится двоичная информация об изображении, выводимом на экран. Почти все создаваемые, обрабатываемые или просматриваемые с помощью компьютера изображения можно разделить на две большие группы – растровую и векторнуюграфику.

Растровые изображения представляют собой однослойную сетку точек, называемых пикселями (pixel, от англ. picture element). Код пикселя содержит информации о его цвете.

Для описания черно-белых изображений используются оттенки серого цвета, то есть при кодировании учитывается только яркость. Она описывается одним числом, поэтому для кодирования одного пикселя требуется от 1 до 8 бит: чёрный цвет – 0, белый цвет – N = 2

Цветные изображения воспринимаются нами как сумма трёх основных цветов – красного, зелёного и синего. Например, сиреневый = красный + синий; жёлтый = красный + зелёный; оранжевый = красный + зелёный, но в другой пропорции. Поэтому достаточно закодировать цвет тремя числами – яркостью его красной, зелёной и синей составляющих. Этот способ кодирования называется RGB (Red – Green – Blue). Его используют в устройствах, способных излучать свет (мониторы). При рисовании на бумаге действуют другие правила, так как краски сами по себе не испускают свет, а только поглощают некоторые цвета спектра. Если смешать красную и зелёную краски, то получится коричневый, а не жёлтый цвет. Поэтому при печати цветных изображений используют метод 

В противоположность растровой графике векторное изображение многослойно. Каждый элемент такого изображения – линия, прямоугольник, окружность или фрагмент текста – располагается в своем собственном слое, пиксели которого устанавливаются независимо от других слоев. Каждый элемент векторного изображения является объектом, который описывается с помощью специального языка (математических уравнения линий, дуг, окружностей и т. д.) Сложные объекты (ломаные линии, различные геометрические фигуры) представляются в виде совокупности элементарных графических объектов.

Объекты векторного изображения, в отличие от растровой графики, могут изменять свои размеры без потери качества (при увеличении растрового изображения увеличивается зернистость).

Кодирование звука

Как всякий звук, музыка является не чем иным, как звуковыми колебаниями, зарегистрировав которые достаточно точно, можно этот звук безошибочно воспроизвести. Нужно только непрерывный сигнал, которым является звук, преобразовать в последовательность нулей и единиц. С помощью микрофона звук можно превратить в электрические колебания и измерить их амплитуду через равные промежутки времени (несколько десятков тысяч раз в секунду). Каждое измерение записывается в двоичном коде. Этот процесс называется дискретизацией. Устройство для выполнения дискретизации называется аналогово-цифровым преобразователем (АЦП).

Описанный способ кодирования звуковой информации достаточно универсален, он позволяет представить любой звук и преобразовывать его самыми разными способами. Но бывают случаи, когда выгодней действовать по-иному.

Издавна используется достаточно компактный способ представления музыки – нотная запись. В ней с помощью специальных символов указывается высота и длительность, общий темп исполнения и как сыграть. Фактически, такую запись можно считать алгоритмом для музыканта, записанным на особом формальном языке. В 1983 г. ведущие производители компьютеров и музыкальных синтезаторов разработали стандарт, определивший такую систему кодов.

Конечно, такая система кодирования позволяет записать далеко не всякий звук, она годится только для инструментальной музыки. Но есть у нее и преимущества: чрезвычайно компактная запись, естественность для музыканта (практически любой MIDI-редактор позволяет работать с музыкой в виде обычных нот), легкость замены инструментов, изменения темпа и тональности мелодии.

Есть и другие форматы записи музыки. Среди них – формат MP3, позволяющий с очень большим качеством и степенью сжатия кодировать музыку, при этом вместо 18 – 20 музыкальных композиций на стандартном компакт-диске (CDROM) помещается около 200. Одна песня занимает примерно 3,5 Mb, что позволяет пользователям сети Интернет легко обмениваться музыкальными композициями.

Кодирование информации в эвм (машинные коды) — Учись Как На Парах!

Способы представления информации в ЭВМ, кодирование и преобразование кодов в значительной степени зависят от принципа действия устройств, в которых эта информация формируется, накапливается, обрабатывается и отображается.

Для кодирования Символьной или текстовой информации применяются различные системы: при вводе информации с клавиатуры кодирование происходит при нажатии клавиши, на которой изображен требуемый символ, при этом в клавиатуре вырабатывается так называемый scan-код, представляющий собой двоичное число, равное порядковому номеру клавиши.

Номер нажатой клавиши никак не связан с формой символа, нанесенного на клавише. Опознание символа и присвоение ему внутреннего кода ЭВМ производятся специальной программой по специальным таблицам, например: ДКОИ, КОИ-7, ASCII (Американский стандартный код передачи информации). В настоящее время получил развитие 16-разрядный код Unicode, который позволяет одновременно закодировать все буквы всех известных языков. Для букв русского языка в нем предусмотрены коды 1040…1093. Впервые Unicode использовался в Windows NT.

Всего с помощью таблицы кодирования ASCII (рисунок 3.4) можно закодировать 256 различных символов. Эта таблица разделена на две части: основную и расширенную.

Рисунок 3.4 – Таблица кодирования текстовой информации ASCII

Первая половина таблицы стандартизована. Она не содержит управляющие коды. Эти коды из таблицы изъяты, так как они не относятся к текстовым элементам. Здесь же размещаются знаки пунктуации и математические знаки, большие и малые латинские буквы.

Вторая половина таблицы содержит национальные шрифты, символы псевдографики, из которых могут быть построены таблицы, специальные математические знаки. Нижнюю часть таблицы кодировок можно заменять, используя соответствующие драйверы – управляющие вспомогательные программы, что позволяет набор различных шрифтов.

Дисплей по каждому коду символа выводит на экран изображение символа – не просто цифровой код, а соответствующую ему картинку, так как каждый символ имеет свою форму.

Высвечивание символа на экране дисплея ЭВМ осуществляется с помощью точек, образующих символьную матрицу.

Каждый Пиксел в такой матрице является элементом изображения и может быть ярким или темным. Темная точка кодируется цифрой 0, светлая (яркая) – 1.

Кодирование аудиоинформации – процесс более сложный. Аудиоинформация является аналоговой. Для преобразования ее в цифровую форму используют аппаратурные средства: аналого-цифровые преобразователи (АЦП), в результате работы которых аналоговый сигнал оцифровывается – представляется в виде числовой последовательности. Для вывода оцифрованного звука на аудиоустройства необходимо проводить обратное преобразование, которое осуществляется с помощью цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП).

Кодирование числовой информации (машинные коды).

Прямой код двоичного числа образуется из абсолютного значения этого числа и кода знака (нуль или единица) перед его старшим числовым разрядом.

A10=+10 A2=+1010 [A2]П=0:1010;

B10=-15 B2=-1111 [B2]П=1:1111.

Двоеточием здесь отмечена условная граница, отделяющая знаковый разряд от значащих.

Обратный код двоичного числа образуется по следующему правилу. Обратный код положительных чисел совпадает с их прямым кодом. Обратный код отрицательного числа содержит единицу в знаковом разряде числа, а значащие разряды числа заменяются на инверсные, т. е. нули заменяются единицами, а единицы — нулями.

A10=+5 A2=+101 [A2]П=[A2]OK=0:101;

B10=-13 B2=-1010 [B2]OK=1:0010.

Свое название обратный код чисел получил потому, что коды цифр отрицательного числа заменены на инверсные. Укажем наиболее важные свойства обратного кода чисел:

– сложение положительного числа С с его отрицательным значением в обратном коде дает так называемую машинную единицу МЕок= 1: 111… 11, состоящую из единиц в знаковом и значащих разрядах числа;

– нуль в обратном коде имеет двоякое значение. Он может быть положительным – 0: 00…0 и отрицательным числом — 1; 11… 11. Значение отрицательного нуля совпадает с МЕок. Двойственное представление нуля явилось причиной того, что в современных ЭВМ все числа представляются не обратным, а дополнительным кодом.

Дополнитель

Кодирование информации в ЭВМ

Современные ЭВМ обрабатывают не только числовую, но и текстовую информацию. Для её представления требуются слова переменной длины. Возможность ввода, обработки и вывода алфавитно-цифровой информации важна и для решения чисто математических задач,

так как позволяет оформлять результаты вычислений в удобочитаемой форме с заголовками и пояснениями.

В работе с ЭВМ используется больший набор символов (буквы английские, русские, цифры, служебные символы). Набор всех символов составляет алфавит ЭВМ. Каждый символ в алфавите ЭВМ кодируется группой двоичных разрядов.

Наибольшее распространение для кодирования символов получил расширенный код ASCII – American Standard Code for Information Interchange (стандартный американский код обмена информацией), в котором для представления алфавитно-цифровой информации используется однобайтный двоичный код (таблица 2.5). С помощью байта можно кодировать 256 различных символов. Основной стандарт для кодирования использует шестнадцатиричные коды 00 – 7F, расширенный стандарт – коды 80 – FF. Основной стандарт является международным и используется для кодирования управляющих символов и букв латинского алфавита, в расширенном стандарте кодируются символы псевдографики и буквы национального алфавита (в России – русского). Для определения кода символа в таблице 2.5 следует приписать шестнадцатиричную цифру номера строки справа к шестнадцатиричной цифре номера столбца. Так получится шестнадцатиричный код символа. Для упрощения автоматизации обработки данных, применяют весовой принцип кодирования символов. При весовом кодировании веса кодов цифр последовательно возрастают, а веса кодов букв увеличиваются в алфавитном порядке. Вес кода буквы Б на 1 больше веса кода буквы А и т. д., а код пробела меньше веса кода буквы А.

Наряду с кодом ASCII в вычислительных системах используется общий для всех стран мира универсальный код – Юникод (Unicode). Этот код основан на двух байтах – машинном слове. Шестнадцатью битами можно закодировать 65535 символов. Такого количества достаточно для алфавитов большинства стран мира.

Таблица 2.5 Коды символов расширенного стандарта ASCII

Старшая часть шестнадцатеричного кода символа

А

B

C

D

E

F

Младшая часть шестнадцатиричного кода символа

Про-бел

►

Про-бел

@

P

`

p

А

Р

а

░

└

╨

р

≡

☺

◄

!

A

Q

a

q

Б

С

б

▓

┴

╤

с

±

☻

↕

«

B

R

b

r

В

Т

в

█

┬

╥

т

≥

♥

‼

№

C

S

c

s

Г

У

г

│

├

╙

у

≤

♦

¶

$

D

T

d

t

Д

Ф

д

┤

─

╘

ф

⌠

♣

§

%

E

U

e

u

Е

Х

е

╡

┼

╒

х

⌡

♠

▬

&

F

V

f

v

Ж

Ц

ж

╢

╞

╓

ц

÷

●

↨

`

G

W

g

w

З

Ч

з

╖

╟

╫

ч

≈

◘

↑

(

H

X

h

x

И

Ш

и

╕

╚

╪

ш

˚

○

↓

)

I

Y

i

y

Й

Щ

й

╠

╔

┘

щ

˙

A

◙

→

*

:

J

Z

j

z

К

Ъ

к

║

╩

┌

ъ

·

B

♂

←

+

;

K

[

k

{

Л

Ы

л

╗

╦

█

ы

√

C

♀

∟

,

<

L

\

l

‌‌‌‌|

М

Ь

м

╝

╠

▄

ь

π

D

♪

↔

–

=

M

]

m

}

Н

Э

н

╜

═

▌

э

²

E

♫

▲

.

n

~

О

Ю

о

╛

╬

▐

ю

▪

F

☼

▼

/

?

O

_

o

⌂

П

Я

п

┐

╧

▀

я

Физическое представление информации в ЭВМ

В вычислительных машинах коды нуля и единицы представляются электрическими сигналами (рисунок 2.6), двух различных состояний:

— импульс или его отсутствие;

— высокий или низкий потенциал;

— высокий потенциал или его отсутствие.

Наиболее распространенными являются потенциальные коды. При котором код единицы – это высокий уровень напряжения, а код нуля – отсутствие сигнала или низкий его уровень. Потенциальный код характеризуется временем переднего фронта сигнала, уровнем амплитуды, длительностью и временем заднего фронта сигнала.

Длительность импульса должна быть меньше временного такта ЭВМ.

Рисунок 2.6− Способы представления цифровой информации

Для передачи двоичных машинных слов применяют последовательный и параллельный коды.

При последовательном способе, каждый временной такт используется для отображения одного разряда слова, все разряды которого

передаются по каналу последовательно, один за другим и фиксируются одним и тем же элементом.

При параллельном способе все разряды слова передаются в один временной такт, фиксируются отдельными элементами и проходят через отдельные каналы, каждый из которых служит для представления и передачи только одного разряда слова (рисунок 2.7).

При использовании последовательного кода все операции, в том числе передача слов из одного узла в другой, производятся поочередно для каждого разряда слова, и поэтому последовательные устройства работают медленнее, чем параллельные, но при этом используется меньше аппаратных средств.

Все современные ЭВМ для достижения максимального быстродействия, при внутрипроцессорной передачи данных и передачи на расстояния до 3 метров, строятся как параллельные. Причем параллелизм вводят не только в представлении данных, но в способах их обработки.

Лекция 4

Тема 2.2 Логические основы ЭВМ. Компоненты процессоров и промышленных контроллеров

План лекции

– Основные логические операции алгебры логики

– Система логических элементов:

триггеры;

регистры;

дешифраторы;

мультиплексоры;

компараторы;

сумматоры.

Основная часть лекции

Рекомендуемые страницы:

Лекция «КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ В КОМПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМАХ»

Бирюков Н. В.,

Тула

КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ В КОМПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМАХ

Кодирование чисел

Существуют два основных формата представления чисел в памяти компьютера. Один из них используется для кодирования целых чисел, второй (так называемое представление числа в формате с плавающей точкой) используется для задания некоторого подмножества действительных чисел.

Множество целых чисел, представимых в памяти ЭВМ, ограничено. Диапазон значений зависит от размера области памяти, используемой для размещения чисел. В k-разрядной ячейке может храниться 2^k различных значений целых чисел.

Чтобы получить внутреннее представление целого положительного числа N, хранящегося в k-разрядном машинном слове, необходимо:
     1) перевести число N в двоичную систему счисления;
     2) полученный результат дополнить слева незначащими нулями до k разрядов.

Например, получим внутреннее представление целого числа 1607 в 2-х байтовой ячейке. Переведем число в двоичную систему: 1607₁₀ = 11001000111₂. Внутреннее представление этого числа в ячейке будет следующим: 0000 0110 0100 0111.

Для записи внутреннего представления целого отрицательного числа (-N) необходимо:
     1) получить внутреннее представление положительного числа N;
     2) обратный код этого числа заменой 0 на 1 и 1 на 0;
     3) полученному числу прибавить 1.

Например, получим внутреннее представление целого отрицательного числа -1607. Воспользуемся результатом предыдущего примера и запишем внутреннее представление положительного числа 1607: 0000 0110 0100 0111. Инвертированием получим обратный код: 1111 1001 1011 1000. Добавим единицу: 1111 1001 1011 1001 — это и есть внутреннее двоичное представление числа -1607.

Формат с плавающей точкой использует представление вещественного числа R в виде произведения мантиссы m на основание системы счисления n в некоторой целой степени p, которую называют порядком: R = m * n ^p.

Представление числа в форме с плавающей точкой неоднозначно. Например, справедливы следующие равенства: 12.345 = 0.0012345×10⁴ = 1234.5×10^-2 = 0.12345×10².

Чаще всего в ЭВМ используют нормализованное представление числа в форме с плавающей точкой. Мантисса в таком представлении должна удовлетворять условию: 0.1_p <= m < 1_p. Иначе говоря, мантисса меньше 1 и первая значащая цифра не ноль (p — основание системы счисления).

В памяти компьютера мантисса представляется как целое число, содержащее только значащие цифры (0 целых и запятая не хранятся), так для числа 12.345 в ячейке памяти, отведенной для хранения мантиссы, будет сохранено число 12345. Для однозначного восстановления исходного числа остается сохранить только его порядок, в данном примере — это 2.

Двоичная система счисления (двоичный код) — код, в котором для представления информации используются цепочки бит. Для представления целых чисел используются:
     — прямой код — знак кодируется нулем для положительных и единицей для отрицательных. 510= 0 000101; -510= 1 000101
     — обратный код (или дополнительный — дополненный до единицы) для положительных чисел совпадает с прямым кодом, а для отрицательных получается из соответствующего прямого путем поразрядного обращения каждого бита кроме знакового: -5=1 111010

Данный код позволяет унифицировать сложение и вычитание с оговоркой, что если при суммировании чисел в обратном коде длина результата превысит стандартную длину цепочки, то происходит циклический перенос старшего разряда в младший, например: (+5) +(-3)=0000101+1111100=1 «0000001»= «0000010»=210.

Для умножения и деления обратный код менее удобен, чем прямой. В основном обратный код нужен для получения дополнительного.

Дополнительный код (или дополнение до двух) для положительных чисел совпадает с прямым, а для отрицательных чисел получается из обратного кода сложением с 1. Например: -5=1 111011.

Преимущества дополнительного кода перед обратным кодом является упрощение суммирования, т.к. не возникает необходимости в циклическом переносе из старшего разряда в младший.

Компьютерное кодирование текста

Множество символов, используемых при записи текста, называется алфавитом. Количество символов в алфавите называется его мощностью.

Для представления текстовой информации в компьютере чаще всего используется алфавит мощностью 256 символов. Один символ из такого алфавита несет 8 бит информации, т. к. 28 = 256. Но 8 бит составляют один байт, следовательно, двоичный код каждого символа занимает 1 байт памяти ЭВМ.

Все символы такого алфавита пронумерованы от 0 до 255, а каждому номеру соответствует 8-разрядный двоичный код от 00000000 до 11111111. Этот код является порядковым номером символа в двоичной системе счисления.

Для разных типов ЭВМ и операционных систем используются различные таблицы кодировки, отличающиеся порядком размещения символов алфавита в кодовой таблице. Международным стандартом на персональных компьютерах является уже упоминавшаяся таблица кодировки ASCII.

Принцип последовательного кодирования алфавита заключается в том, что в кодовой таблице ASCII латинские буквы (прописные и строчные) располагаются в алфавитном порядке. Расположение цифр также упорядочено по возрастанию значений.

Стандартными в этой таблице являются только первые 128 символов, т. е. символы с номерами от нуля (двоичный код 00000000) до 127 (01111111). Сюда входят буквы латинского алфавита, цифры, знаки препинания, скобки и некоторые другие символы. Остальные 128 кодов, начиная со 128 (двоичный код 10000000) и кончая 255 (11111111), используются для кодировки букв национальных алфавитов, символов псевдографики и научных символов.

Сейчас существует несколько различных кодовых таблиц для русских букв (КОИ-8, СР-1251, СР-866, Mac, ISO), причем тексты, созданные в одной кодировке, могут неправильно отображаться в другой. Решается такая проблема с помощью специальных программ перевода текста из одной кодировки в другую.

Альтернативная кодировка не подошла для ОС Windows. Пришлось передвинуть русские буквы в таблице на место псевдографики, и получили кодировку Windows 1251 (Win-1251).

В течение долгого времени понятия «байт» и «символ» были почти синонимами. Однако, в конце концов, стало ясно, что 256 различных символов — это не так много. Математикам требуется использовать в формулах специальные математические знаки, переводчикам необходимо создавать тексты, где могут встретиться символы из различных алфавитов, экономистам необходимы символы валют ($, £, ¥). Для решения этой проблемы была разработана универсальная система кодирования текстовой информации — Unicode. В этой кодировке для каждого символа отводится не один, а два байта, т.е. шестнадцать бит. Таким образом, доступно 65536 (2¹⁶) различных кодов. Этого хватит на латинский алфавит, кириллицу, иврит, африканские и азиатские языки, различные специализированные символы: математические, экономические, технические и многое другое. Главный недостаток Unicode состоит в том, что все тексты в этой кодировке становятся в два раза длиннее. В настоящее время стандарты ASCII и Unicode мирно сосуществуют.

Компьютерное кодирование графики

Почти все создаваемые, обрабатываемые или просматриваемые с помощью компьютера изображения можно разделить на две большие части — растровую и векторную графику. Для представления графической информации растровым способом используется так называемый точечный подход. На первом этапе вертикальными и горизонтальными линиями делят изображение. Чем больше при этом получилось элементов (пикселей), тем точнее будет передана информация об изображении. Как известно из физики, любой цвет может быть представлен в виде суммы различной яркости красного, зеленого и синего цветов. Поэтому надо закодировать информацию о яркости каждого из трех цветов для отображения каждого пикселя. В видеопамяти находится двоичная информация об изображении, выводимом на экран. Таким образом, растровые изображения представляют собой однослойную сетку точек, называемых пикселями (pixel, от англ. picture element), а код пикселя содержит информацию о его цвете.

Для черно-белого изображения (без полутонов) пиксель может принимать только два значения: белый и черный (светится — не светится), а для его кодирования достаточно одного бита памяти: 1 — белый, 0 — черный.

Пиксель на цветном дисплее может иметь различную окраску, поэтому одного бита на пиксель недостаточно. Для кодирования 4-цветного изображения требуются два бита на пиксель, поскольку два бита могут принимать 4 различных состояния. Может использоваться, например, такой вариант кодировки цветов: 00 — черный, 10 — зеленый, 01 — красный, 11 — коричневый.

На RGB-мониторах все разнообразие цветов получается сочетанием базовых цветов: красного (Red), зеленого (Green), синего (Blue), из которых можно получить 8 основных комбинаций:

G

B

цвет

0

0

0

черный

0

0

1

синий

0

1

0

зеленый

0

1

1

голубой

G

B

цвет

1

0

0

красный

1

0

1

пурпурный

1

1

0

желтый

1

1

1

белый

Разумеется, если иметь возможность управлять интенсивностью (яркостью) свечения базовых цветов, то количество различных вариантов их сочетаний, порождающих разнообразные оттенки, увеличивается. Количество различных цветов — К и количество битов для их кодировки — N связаны между собой простой формулой: 2^N = К.

В противоположность растровой графике векторное изображение состоит из геометрических примитивов: линия, прямоугольник, окружность и т.д. Каждый элемент векторного изображения является объектом, который описывается с помощью специального языка (математических уравнения линий, дуг, окружностей и т.д.). Сложные объекты (ломаные линии, различные геометрические фигуры) представляются в виде совокупности элементарных графических объектов.

Объекты векторного изображения, в отличие от растровой графики, могут изменять свои размеры без потери качества (при увеличении растрового изображения увеличивается зернистость).

Компьютерное кодирование звука

Из курса физики известно, что звук — это колебание частиц воздуха, непрерывный сигнал с меняющейся амплитудой. При кодировании звука этот сигнал надо представить в виде последовательности нулей и единиц. Как, например, это происходит в микрофоне? Через равные промежутки времени, очень часто (десятки тысяч раз в секунду) измеряется амплитуда колебаний. Каждое измерение производится с ограниченной точностью и записывается в двоичном виде. Частота, с которой записывается амплитуда, называется частотой дискретизации. Полученный ступенчатый сигнал сначала сглаживается посредством аналогового фильтра, а затем преобразуется в звук с помощью усилителя и динамика.

На качество воспроизведения закодированного звука в основном влияют два параметра: частота дискретизации — количество измерений амплитуды за секунду в герцах и глубина кодирования звука — размер в битах, отводимый под запись значения амплитуды. Например, при записи на компакт-диски (CD) используются 16-разрядные значения, а частота дискретизации равна 44032 Гц. Эти параметры обеспечивают превосходное качество звучания речи и музыки. Для стереозвука отдельно записывают данные для левого и для правого канала.

Если преобразовать звук в электрический сигнал (например, с помощью микрофона), мы увидим плавно изменяющееся с течением времени напряжение. Для компьютерной обработки такой аналоговый сигнал нужно каким-то образом преобразовать в последовательность двоичных чисел.

Поступим следующим образом. Будем измерять напряжение через равные промежутки времени и записывать полученные значения в память компьютера. Этот процесс называется дискретизацией (или оцифровкой), а устройство, выполняющее его — аналого-цифровым преобразователем (АЦП).

Для того чтобы воспроизвести закодированный таким образом звук, нужно выполнить обратное преобразование (для него служит цифро-аналоговый преобразователь — ЦАП), а затем сгладить получившийся ступенчатый сигнал.

Чем выше частота дискретизации (т. е. количество отсчетов за секунду) и чем больше разрядов отводится для каждого отсчета, тем точнее будет представлен звук. Но при этом увеличивается и размер звукового файла. Поэтому в зависимости от характера звука, требований, предъявляемых к его качеству и объему занимаемой памяти, выбирают некоторые компромиссные значения.

Описанный способ кодирования звуковой информации достаточно универсален, он позволяет представить любой звук и преобразовывать его самыми разными способами. Но бывают случаи, когда выгодней действовать по-иному.

Человек издавна использует довольно компактный способ представления музыки — нотную запись. В ней специальными символами указывается, какой высоты звук, на каком инструменте и как сыграть. Фактически, ее можно считать алгоритмом для музыканта, записанным на особом формальном языке. В 1983 г. ведущие производители компьютеров и музыкальных синтезаторов разработали стандарт, определивший такую систему кодов. Он получил название MIDI.

Конечно, такая система кодирования позволяет записать далеко не всякий звук, она годится только для инструментальной музыки. Но есть у нее и неоспоримые преимущества: чрезвычайно компактная запись, естественность для музыканта (практически любой MIDI-редактор позволяет работать с музыкой в виде обычных нот), легкость замены инструментов, изменения темпа и тональности мелодии.

Заметим, что существуют и другие, чисто компьютерные, форматы записи музыки. Среди них следует отметить формат MP3, позволяющий с очень большим качеством и степенью сжатия кодировать музыку. При этом вместо 18-20 музыкальных композиций на стандартный компакт-диск (CD-ROM) помещается около 200. Одна песня занимает примерно 3,5 Mb, что позволяет пользователям сети Интернет легко обмениваться музыкальными композициями.

1.4. Кодирование информации. Основы информатики: Учебник для вузов

1.4. Кодирование информации

В настоящее время во всех вычислительных машинах информация представляется с помощью электрических сигналов. При этом возможны две формы ее представления – в виде непрерывного сигнала (с помощью сходной величины – аналога) и в виде нескольких сигналов (с помощью набора напряжений, каждое из которых соответствует одной из цифр представляемой величины).

Первая форма представления информации называется аналоговой, или непрерывной. Величины, представленные в такой форме, могут принимать принципиально любые значения в определенном диапазоне. Количество значений, которые может принимать такая величина, бесконечно велико. Отсюда названия – непрерывная величина и непрерывная информация. Слово непрерывность отчетливо выделяет основное свойство таких величин – отсутствие разрывов, промежутков между значениями, которые может принимать данная аналоговая величина. При использовании аналоговой формы для создания вычислительной машины потребуется меньшее число устройств (каждая величина представляется одним, а не несколькими сигналами), но эти устройства будут сложнее (они должны различать значительно большее число состояний сигнала). Непрерывная форма представления используется в аналоговых вычислительных машинах (АВМ). Эти машины предназначены в основном для решения задач, описываемых системами дифференциальных уравнений: исследования поведения подвижных объектов, моделирования процессов и систем, решения задач параметрической оптимизации и оптимального управления. Устройства для обработки непрерывных сигналов обладают более высоким быстродействием, они могут интегрировать сигнал, выполнять любое его функциональное преобразование и т. п. Однако из-за сложности технической реализации устройств выполнения логических операций с непрерывными сигналами, длительного хранения таких сигналов, их точного измерения АВМ не могут эффективно решать задачи, связанные с хранением и обработкой больших объемов информации.

Вторая форма представления информации называется дискретной (цифровой). Такие величины, принимающие не все возможные, а лишь вполне определенные значения, называются дискретными (прерывистыми). В отличие от непрерывной величины, количество значений дискретной величины всегда будет конечным. Дискретная форма представления используется в цифровых электронно-вычислительных машинах (ЭВМ), которые легко решают задачи, связанные с хранением, обработкой и передачей больших объемов информации.

Для автоматизации работы ЭВМ с информацией, относящейся к различным типам, очень важно унифицировать их форму представления – для этого обычно используется прием кодирования.

Кодирование – это представление сигнала в определенной форме, удобной или пригодной для последующего использования сигнала. Говоря строже, это правило, описывающее отображение одного набора знаков в другой набор знаков. Тогда отображаемый набор знаков называется исходным алфавитом, а набор знаков, который используется для отображения, – кодовым алфавитом, или алфавитом для кодирования. При этом кодированию подлежат как отдельные символы исходного алфавита, так и их комбинации. Аналогично для построения кода используются как отдельные символы кодового алфавита, так и их комбинации.

Совокупность символов кодового алфавита, применяемых для кодирования одного символа (или одной комбинации символов) исходного алфавита, называется кодовой комбинацией, или, короче, кодом символа. При этом кодовая комбинация может содержать один символ кодового алфавита.

Символ (или комбинация символов) исходного алфавита, которому соответствует кодовая комбинация, называется исходным символом.

Совокупность кодовых комбинаций называется кодом.

Взаимосвязь символов (или комбинаций символов, если кодируются не отдельные символы исходного алфавита) исходного алфавита с их кодовыми комбинациями составляет таблицу соответствия (или таблицу кодов).

В качестве примера можно привести систему записи математических выражений, азбуку Морзе, морскую флажковую азбуку, систему Брайля для слепых и др.

В вычислительной технике также существует своя система кодирования – она называется двоичным кодированием и основана на представлении данных последовательностью всего двух знаков: 0 и 1 (используется двоичная система счисления). Эти знаки называются двоичными цифрами, или битами (binary digital).

Если увеличивать на единицу количество разрядов в системе двоичного кодирования, то увеличивается в два раза количество значений, которое может быть выражено в данной системе. Для расчета количества значений используется следующая формула:

N=2^m,

где N – количество независимо кодируемых значений,

а m – разрядность двоичного кодирования, принятая в данной системе.

Например, какое количество значений (N) можно закодировать 10-ю разрядами (m)?

Для этого возводим 2 в 10 степень (m) и получаем N=1024, т. е. в двоичной системе кодирования 10-ю разрядами можно закодировать 1024 независимо кодируемых значения.

Кодирование текстовой информации

Для кодирования текстовых данных используются специально разработанные таблицы кодировки, основанные на сопоставлении каждого символа алфавита с определенным целым числом. Восьми двоичных разрядов достаточно для кодирования 256 различных символов. Этого хватит, чтобы выразить различными комбинациями восьми битов все символы английского и русского языков, как строчные, так и прописные, а также знаки препинания, символы основных арифметических действий и некоторые общепринятые специальные символы. Но не все так просто, и существуют определенные сложности. В первые годы развития вычислительной техники они были связаны с отсутствием необходимых стандартов, а в настоящее время, наоборот, вызваны изобилием одновременно действующих и противоречивых стандартов. Практически для всех распространенных на земном шаре языков созданы свои кодовые таблицы. Для того чтобы весь мир одинаково кодировал текстовые данные, нужны единые таблицы кодирования, что до сих пор пока еще не стало возможным.

Кодирование графической информации

Кодирование графической информации основано на том, что изображение состоит из мельчайших точек, образующих характерный узор, называемый растром. Каждая точка имеет свои линейные координаты и свойства (яркость), следовательно, их можно выразить с помощью целых чисел – растровое кодирование позволяет использовать двоичный код для представления графической информации. Черно-белые иллюстрации представляются в компьютере в виде комбинаций точек с 256 градациями серого цвета – для кодирования яркости любой точки достаточно восьмиразрядного двоичного числа.

Для кодирования цветных графических изображений применяется принцип декомпозиции (разложения) произвольного цвета на основные составляющие. При этом могут использоваться различные методы кодирования цветной графической информации. Например, на практике считается, что любой цвет, видимый человеческим глазом, можно получить путем механического смешивания основных цветов. В качестве таких составляющих используют три основных цвета: красный (Red, R), зеленый (Green, G) и синий (Blue, B). Такая система кодирования называется системой RGB.

На кодирование цвета одной точки цветного изображения надо затратить 24 разряда. При этом система кодирования обеспечивает однозначное определение 16,5 млн различных цветов, что на самом деле близко к чувствительности человеческого глаза. Режим представления цветной графики с использованием 24 двоичных разрядов называется полноцветным (True Color).

Каждому из основных цветов можно поставить в соответствие дополнительный цвет, то есть цвет, дополняющий основной цвет до белого. Соответственно дополнительными цветами являются: голубой (Cyan, C), пурпурный (Magenta, M) и желтый (Yellow, Y). Такой метод кодирования принят в полиграфии, но в полиграфии используется еще и четвертая краска – черная (Black, K). Данная система кодирования обозначается CMYK, и для представления цветной графики в этой системе надо иметь 32 двоичных разряда. Такой режим называется полноцветным (True Color).

Если уменьшать количество двоичных разрядов, используемых для кодирования цвета каждой точки, то можно сократить объем данных, но при этом диапазон кодируемых цветов заметно сокращается. Кодирование цветной графики 16-разрядными двоичными числами называется режимом High Color.

Кодирование звуковой информации

Приемы и методы кодирования звуковой информации пришли в вычислительную технику наиболее поздно и до сих пор далеки от стандартизации. Множество отдельных компаний разработали свои корпоративные стандарты, хотя можно выделить два основных направления.

Метод FM (Frequency Modulation) основан на том, что теоретически любой сложный звук можно разложить на последовательность простейших гармоничных сигналов разной частоты, каждый из которых представляет правильную синусоиду, а следовательно, может быть описан числовыми параметрами, то есть кодом. В природе звуковые сигналы имеют непрерывный спектр, то есть являются аналоговыми. Их разложение в гармонические ряды и представление в виде дискретных цифровых сигналов выполняют специальные устройства – аналогово-цифровые преобразователи (АЦП). Обратное преобразование для воспроизведения звука, закодированного числовым кодом, выполняют цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП). При таких преобразованиях часть информации теряется, поэтому качество звукозаписи обычно получается не вполне удовлетворительным и соответствует качеству звучания простейших электромузыкальных инструментов с «окрасом», характерным для электронной музыки.

Метод таблично-волнового синтеза (Wave-Table) лучше соответствует современному уровню развития техники. Имеются заранее подготовленные таблицы, в которых хранятся образцы звуков для множества различных музыкальных инструментов. В технике такие образцы называются сэмплами. Числовые коды выражают тип инструмента, номер его модели, высоту тона, продолжительность и интенсивность звука, динамику его изменения. Поскольку в качестве образцов используются «реальные» звуки, то качество звука, полученного в результате синтеза, получается очень высоким и приближается к качеству звучания реальных музыкальных инструментов.

Единицы измерения данных

Наименьшей единицей измерения информации является байт, равный восьми битам. Одним байтом можно закодировать одно из 256 значений. Существуют и более крупные единицы, такие как килобайт (Кбайт), мегабайт (Мбайт), гигабайт (Гбайт) и терабайт (Тбайт).

1 байт = 8 бит

1 Кбайт = 1024 байт

1 Мбайт = 1024 Кбайт = 2²⁰ байт

1 Гбайт = 1024 Мбайт = 2³⁰ байт

1 Тбайт = 1024 Гбайт = 2⁴⁰ байт

Двоичное кодирование в компьютере — Информатика, информационные технологии

В конце ХХ века, века компьютеризации, человечество пользуется двоичной системой ежедневно, так как вся информация, обрабатываемая современными ЭВМ, хранится в них в двоичном виде.

Каким же образом осуществляется это хранение? Каждый регистр арифметического устройства ЭВМ, каждая ячейка памяти представляют собой физическую систему, состоящую из некоторого числа однородных элементов. Любой такой элемент способен находиться в нескольких состояниях и служит для изображения одного из разрядов числа. Именно поэтому каждый элемент ячейки называют разрядом.

Нумерацию разрядов в ячейке принято вести справа налево, самый левый разряд имеет порядковый номер 0.

Если при записи чисел в ЭВМ мы хотим использовать обычную десятичную систему счисления, то мы должны двоичное кодирование информации уметь получать 10 устойчивых состояний для каждого разряда (как на счетах при помощи костяшек). Такие машины существуют. Однако конструкция элементов такой машины оказывается чрезвычайно сложной, что сказывается на надежности и скорости работы ЭВМ. Наиболее надежным и дешевым является устройство, каждый разряд которого может принимать два состояния: намагничено – не намагничено, высокое напряжение – низкое напряжение и т.д. В современной электронике развитие аппаратной базы ЭВМ идет именно в этом направлении.

Следовательно, использование двоичной системы счисления в качестве внутренней системы представления информации вызвано конструктивными особенностями элементов вычислительных машин.

В современные компьютеры мы можем вводить текстовую информацию, числовые значения, а также графическую и звуковую информацию. Количество информации, хранящейся в ЭВМ, измеряется ее «длиной» (или «объемом»), которая выражается в битах (от английского binary digit – двоичная цифра).

Бит – минимальная единица измерения информации. В каждом бите может храниться 0 или 1.

Для измерения объема хранимой информации используются следующие единицы:

1 байт = 8 бит;

1 кбайт (килобайт) = 1024 байт = 210 байт;

1 Мбайт (мегабайт) = 1024 кбайт = 210кбайт = 220байт;

1 Гбайт (гигабайт) = 1024 Мбайт = 210Мбайт = 220кбайт = 230байт.

Число 1024 как множитель при переходе к более высшей единице измерения имеет своим происхождением двоичную систему счисления (1024 – это десятая степень двойки):

Все позиционные системы счисления являются равноправными, но в разных случаях удобнее пользоваться разными системами. Из всех позиционных систем счисления наибольшее распространение, за исключением десятичной, получила двоичная система счисления. В первую очередь это связано с надежностью представления информации: при ее кодировании, передаче и декодировании вероятность ошибки (потери информации) мала по сравнению с тем, когда при представлении данной информации используются другие системы счисления. Двоичная система проста, так как для представления информации в ней используются всего два состояния или две цифры. Такое представление информации принято называть двоичным кодированием.

Представление информации в двоичной системе использовалось человеком с давних времен. Так, жители островов Полинезии передавали необходимую информацию при помощи барабанов: чередование звонких и глухих ударов. Звук над поверхностью воды распространялся на достаточно большое расстояние, таким образом «работал» полинезийский телеграф. В телеграфе в XIX–XX веках информация передавалась с помощью азбуки Морзе – в виде последовательности из точек и тире. Часто мы договариваемся открывать входную дверь только по «условному сигналу» – комбинации коротких и длинных звонков.

Самюэл Морзе в 1838 г. изобрел код – телеграфную азбуку – систему кодировки символов короткими и длинными посылками для передачи их по линиям связи, известную как «код Морзе». Современный вариант международного «кода Морзе» (International Morse) появился совсем недавно – в 1939 году, когда была проведена последняя корректировка.

Двоичная система используется для решения головоломок и построения выигрышных стратегий в некоторых играх.

Статьи к прочтению:

Двоичное кодирование числовой информации

Похожие статьи:

HTML элементов компьютерного кода

HTML содержит несколько элементов для определения пользовательского ввода и компьютерный код.

HTML для ввода с клавиатуры

Используется элемент HTML для определения ввода с клавиатуры. Содержимое внутри отображается в браузере моноширинный шрифт по умолчанию.

Пример

Определить текст как ввод с клавиатуры в документе:

Сохраните документ, нажав Ctrl + S

результат:

Сохраните документ, нажав Ctrl + S

HTML для вывода программы

Элемент HTML используется для определить образец вывода из компьютерной программы.Содержимое внутри отображается в моноширинный шрифт браузера по умолчанию.

Пример

Определите текст как образец вывода компьютерной программы в документе:

Сообщение с моего компьютера:

Файл не найден.
Нажмите F1, чтобы продолжить

результат:

Файл не найден.
Нажмите F1, чтобы продолжить

HTML для компьютера: код

Используется элемент HTML для определения фрагмента компьютерного кода.Содержимое внутри отображается в моноширинный шрифт браузера по умолчанию.

Пример

Определите текст как компьютерный код в документе:


x = 5;
у = 6;
г = х + у;


результат:

х = 5; у = 6; г = х + у;

 : 

 Пример 

 
  
 x = 5; 
 у = 6; 
 г = х + у; 
  
 
 результат:
  х = 5; 
 у = 6; 
 г = х + у; 
 Попробуй сам "
 HTML  для переменных 
 Используется элемент HTML    для определения переменной в программировании или в математическом выражении.В
содержимое внутри обычно отображается курсивом.
 Пример 
 Определить текст как переменные в документе:
 Площадь треугольника: 1/2 x  b  x  h , где  b  - основание, а  h  - высота по вертикали.
 результат:
 Площадь треугольника: 1/2 x  b  x  h , где  b  - основание, а  h  - высота по вертикали.
 Попробуй сам "
 Краткое содержание главы 
 Элемент    определяет
ввод с клавиатуры
 Элемент    определяет
пример вывода компьютерной программы
 Элемент    определяет часть компьютерного кода
 Элемент    определяет переменную в программировании или в математическом выражении
 Элемент  
  определяет
предварительно отформатированный текст
 Упражнения HTML 
 Элементы компьютерного кода HTML 
 Тег
 Описание
 <код>
 Определяет программный код
 <КБД>
 Определяет ввод с клавиатуры
 
 Определяет вывод компьютера
 
 Определяет переменную
 
 Определяет предварительно отформатированный текст
 
 
 Что такое кодирование? - Computer Science Degree Hub 
 Quick Degree FinderВыберите уровень ученой степениВыберите степеньАссоциатБакалавриатМагистратураДокторантураБезуниверситетские курсыСертификат / дипломСертификаты выпускникаВыберите категориюВыберите категориюИскусство и дизайнБизнес и управлениеКомпьютерное образование и юриспруденцияКриминал и юрист ИнженерияТорговля и карьераВыберите темуВыберите темуАнимацияИстория искусстваКреатив / ДизайнМодаФильмИгровой дизайнГрафический дизайнДизайн интерьераЛандшафтная архитектураМультимедийный дизайнФотографияВизуальные коммуникацииВеб-дизайнБухгалтерский учетБизнес-администрированиеБизнес-аналитикаЭкономикаРазвлекательный менеджментПредпринимательствоФинансовый менеджментМаркетинговый менеджментМаркетинговый менеджментМаркетинговый менеджментМаркетинговый менеджмент БЛИК RelationsReal EstateRetail & Sales ManagementRisk ManagementSmall BusinessSports ManagementSupply Chain & LogisticsTaxationTraining & DevelopmentComputer EngineeringComputer ForensicsComputer ProgrammingComputer ScienceDatabase ManagementInformation системы безопасностьИнформационная TechnologyInternet SecurityMobile DevelopmentNetwork AdministrationNetwork SecuritySoftware EngineeringWeb DevelopmentCorrectionsCrime Сцена InvestigationCriminal JusticeCriminologyCyber ​​SecurityForensic ScienceHomeland SecurityLaw EnforcementLegal StudiesParalegalPublic безопасности AdministrationAdult Образование / LearningChild DevelopmentCoachingCurriculum & InstructionEarly Детство EducationEducationEducational РекторатУчебный CounselingEducational LeadershipEducational TechnologyElementary ОбразованиеИзучение английского языкаВысшее образованиеK-12 EducationБиблиотечное делоМатематическое образованиеМузыкальное образованиеОнлайн-преподаваниеЧтение и грамотностьСпециальное образованиеПреподавательская лицензияАнтропологияСвязьАнглийскийGenera л StudiesGeographyHistoryHuman & Family DevelopmentJournalismLiberal ArtsMedia CommunicationsMinistryMusicPolitical SciencePublic AdministrationPublic PolicySocial ScienceSocial WorkSociologyTheologyWritingDental AssistanceEmergency ManagementGerontologyHealth EducationHealth InformaticsHealth ScienceHealth ServicesHealthcare AdministrationHealthcare ManagementHuman ServicesMedical AssistingMedical CodingMedical Офис AdministrationNurse Практики (RN обязательно) Nursing (RN требуется) сестринское образование (RN Обязательный) Питательная SciencesPharmacyPublic HealthRN к BSN (требуется RN) Спортивная медицинаСпортивная медицина / физиотерапияВетеринарияРентгенологНаркотики и восстановлениеПоведенческая психологияДетская и подростковая психологияКонсультацииОбразовательная психологияСемейное консультированиеСудебная психологияОрганизационная психологияПсихологияАеронавтика / авиацияБиомедицинская инженерияЭлектронное проектированиеДизайн инженерного менеджмента ceПромышленная инженерияМеханическая инженерияАвтомобильСтолярное делоУправление строительствомКулинарный техник-электрикОпожарная наукаОтопление / охлаждениеТехнологииТорговля
 AD
 Компьютерная наукаcom - это сайт с рекламной поддержкой. Рекомендуемые или проверенные партнерские программы и все результаты поиска, поиска или соответствия школ предназначены для школ, которые нам компенсируют. Эта компенсация не влияет на рейтинг наших школ, справочники по ресурсам или другую независимую от редакции информацию, опубликованную на этом сайте.
 Изучение информатики, когда школы закрываются в связи с Covid19 
 Мы переживаем невероятно сложное время из-за глобальной вспышки COVID-19, пытаясь решить растущую озабоченность по поводу здоровья, наших сообществ и экономики.Меры безопасности привели к массовому закрытию школ по всей стране.
 Мы хотим поддержать учителей, студентов и семьи всеми возможными способами. Ниже приведен набор ресурсов, которые помогут вашему ученику изучать информатику дома.  Родители - если вы планируете создать учетную запись Code.org для своего ученика или помочь ему получить доступ к существующей учетной записи, прочтите этот учебник. 
 Мы также собрали некоторые ресурсы, чтобы помочь учителям продолжать преподавать информатику, когда их ученики находятся далеко или в социально удаленных классах.
 Нет компьютера дома? См. Параметры смартфона
 Hour of Code: попробуйте эти увлекательные вводные уроки 
 Попробуйте одночасовое руководство, предназначенное для всех возрастов. Существуют сотни занятий и учебных пособий на более чем 45 языках.
 Танцевальная вечеринка - закажите танцевальную вечеринку с музыкой Кэти Перри, Шона Мендеса и других.
 Minecraft - Используйте свое творчество и навыки решения проблем, чтобы путешествовать и исследовать новые миры.
 AI для океанов - узнайте, как искусственный интеллект и машинное обучение могут использоваться для решения мировых проблем.
 Flappy Code - Напишите свой собственный код flappy для игры.
 Кодирование в астрономии - узнайте об астрономии с помощью Quorum, языка программирования, доступного для слепых и слабовидящих учащихся.
 И еще много уроков!
 Доступ в Интернет ограничен или нет? Попробуйте наши мероприятия «Час кода» без подключения к сети!
 [В начало]
 Видео: посмотрите эти простые 3-5-минутные обучающие видео 
 Как работает искусственный интеллект: эта серия коротких видеороликов, представленная генеральным директором Microsoft Сатьей Наделла, познакомит вас с тем, как работает искусственный интеллект и почему он важен.Узнайте о нейронных сетях или о том, как ИИ учится, и вникните в такие вопросы, как алгоритмическая предвзятость и этика принятия решений ИИ. Как работают компьютеры. Эта серия из шести коротких видеороликов, представленная Биллом Гейтсом, сделана доступной для всех и легкой для понимания. В серии объясняется, что делает компьютер компьютером, как цифровая информация представлена ​​единицами и нулями, как компьютерные схемы работают для манипулирования цифровой информацией и как центральный процессор (ЦП) и операционная система управляют входами, выходами, памятью и аппаратное обеспечение компьютера.Как работает Интернет: В этой серии из восьми коротких видеороликов Винт Серф, изобретатель TCP / IP, Дэвид Карп, основатель Tumblr, объясняет HTTP и HTML, "Принцесса безопасности" Google, объясняющая SSL и кибербезопасность, и инженеры из Microsoft.
 Посетите нашу видеотеку.
 [В начало]
 Изучите основы на наших курсах для самостоятельного изучения 
  Экспресс-курсы  
 Отличный вариант для студентов, начинающих самостоятельно.Вы изучите основы информатики с помощью блоков перетаскивания. Создавайте свои собственные рисунки и игры.  Примечание. Экспресс-курсы в настоящее время доступны только на английском, хинди, итальянском и испанском языках. Для других языков мы рекомендуем наш 20-часовой ускоренный курс. Чтобы узнать, что доступно на вашем языке, посетите наш каталог курсов. 
  Модули программирования для старшеклассников  
 Эти короткие модули для самостоятельного изучения, адаптированные на основе наших курсов CS Discoveries и CS Principles, для учащихся средних и старших классов - отличный способ изучить концепции, охватывающие все языки программирования и инструменты.
 Введение в игровую лабораторию 
 Программируйте анимацию, интерактивное искусство и игры в Game Lab. Начните с простых форм и переходите к более сложным анимациям и играм на основе спрайтов, используя те же концепции программирования и процесс проектирования, который компьютерные ученые используют ежедневно. В финальном проекте вы разработаете индивидуальную интерактивную программу.
 Возраст 13+.
 Попробуй это
 Программирование черепах в лаборатории приложений 
 Начните работу в App Lab, где вы будете использовать простые команды JavaScript для рисования фигур и изображений с помощью виртуальной «черепахи».”Научитесь разбивать большие проблемы программирования на управляемые части. Создайте и запрограммируйте свою собственную цифровую сцену!
 Возраст 13+.
 Попробуй это
 Программирование на основе событий в лаборатории приложений 
 Программа на языке JavaScript с использованием App Lab. Научитесь разрабатывать приложения, которые реагируют на действия пользователя, такие как щелчки и нажатия клавиш. Создать серию простых приложений (приложений)
 Учебная программа по информатике для 6–12 классов 
 Изучите основы на наших курсах для самостоятельного изучения 
  Экспресс курс  
 Отличный вариант для студентов, начинающих самостоятельно.Вы изучите основы информатики с помощью блоков перетаскивания. Создавайте свои собственные рисунки и игры. Примечание. Экспресс-курсы в настоящее время доступны только на английском, хинди, итальянском и испанском языках. Для других языков мы рекомендуем нашу 20-часовую
Ускоренный курс.
Чтобы узнать, что доступно на вашем языке, посетите наш
каталог курсов.
  Модули программирования для старшеклассников  
 Эти короткие модули для самостоятельного изучения, адаптированные на основе наших курсов CS Discoveries и CS Principles, для учащихся средних и старших классов - отличный способ изучить концепции, охватывающие все языки программирования и инструменты.
 Введение в игровую лабораторию 
 Программируйте анимацию, интерактивное искусство и игры в Game Lab. Начните с простых форм и переходите к более сложным анимациям и играм на основе спрайтов, используя те же концепции программирования и процесс проектирования, который компьютерные ученые используют ежедневно. В финальном проекте вы разработаете индивидуальную интерактивную программу.
 Возраст 13+.
 Попробуй это
 Программирование черепах в лаборатории приложений 
 Начните работу в App Lab, где вы будете использовать простые команды JavaScript для рисования фигур и изображений с помощью виртуальной «черепахи».”Научитесь разбивать большие проблемы программирования на управляемые части. Создайте и запрограммируйте свою собственную цифровую сцену!
 Возраст 13+.
 Попробуй это
 Программирование на основе событий в лаборатории приложений 
 Программа на языке JavaScript с использованием App Lab. Научитесь разрабатывать приложения, которые реагируют на действия пользователя, такие как щелчки и нажатия клавиш. Создайте серию простых приложений (приложений), которые живут в сети!
 Для учащихся средних и старших классов.
 Попробуй это
 Создавайте собственные приложения, игры и веб-страницы 
 Видео: посмотрите эти простые 3-5-минутные обучающие видео 
 
 Знакомство с принципами работы ИИ
 Соревновательное программирование | Участвуйте и учитесь 
 CodeChef - платформа для начинающих программистов 
 CodeChef был создан как платформа, чтобы помочь программистам добиться успеха в мире  алгоритмы ,  компьютерное программирование  и  программирование
конкурсы .В CodeChef мы упорно работаем, чтобы оживить выродок в вас хостинге  программирования
конкурс  в начале месяца и два небольших задания по программированию в середине и
конец месяца. Мы также стремимся проводить тренинги и обсуждения, связанные с  алгоритмы ,  бинарный поиск , технические детали, такие как массив  размер  и им подобные. Помимо предоставления платформы для программирования  соревнования , CodeChef также предлагает различные обучающие программы по алгоритмам и обсуждения на форумах, чтобы помочь
для тех, кто плохо знаком с миром  компьютерного программирования .
 Практическая секция - место, где можно отточить «навыки компьютерного программирования» 
 Попробуйте свои силы в одной из наших многочисленных практических задач и представьте свое решение на языке вашего
выбор. Наш конкурс по программированию  Судья  принимает решения по более чем 55 программам
языков. Подготовка к соревнованиям по программированию никогда не была такой веселой! Получайте очки и продвигайтесь вверх
рейтинг CodeChef. Воспользуйтесь нашим практическим разделом, чтобы лучше подготовиться к многократному программированию  вызовы , которые проходят в течение месяца на CodeChef.
 Compete - ежемесячные соревнования по программированию, готовка и обед 
 Здесь вы можете продемонстрировать свои  навыки программирования на компьютере . Примите участие в наших 10
ежемесячный конкурс кодирования продолжительностью в несколько дней и кодирование в более коротком формате Cook-off and Lunchtime  конкурсы . Поднимитесь на признание и выиграйте отличные призы. Наше программирование  конкурсы  имеют призы на сумму до 20 000 индийских рупий (для индийского сообщества), 700 долларов США (для международных
Сообщество) и многие другие полезности CodeChef.