Введение в цифровую графику




Глава 5 Бит и кодовая таблица


    Глава 5 Бит и кодовая таблица
    Глава 5 Бит и кодовая таблица Бинарность в теории и в жизни Понятие бита Разряды и разрядность Фиксированная разрядность двоичных чисел Расчет количества кодов Расчет количества разрядов Кодовый а...
    Глава 5.
    Глава 5. Бит и кодовая таблица После того как выяснилось, что импульсный сигнал — это совокупность двоичных чисел, необходимо рассмотреть, как создается кодовая таблица. В данной главе вводится по...
    Значения кодовой таблицы
    Значения кодовой таблицы Ужас бытия человеческого состоит в том, что ничто существенное не вытекает ни из каких правил, ни из каких законов, оно должно быть конкретно, вот здесь установлено и поня...
    Пример-метафора
    Но ведь возможна и другая точка зрения, когда важнее, чтобы лампочка не горела. Любители отечественной киноклассики могут вспомнить, что в фильме Бриллиантовая рука как раз такая ситуация: незадач...
    Важная мысль
    Значения кодовой таблицы определяются логикой предметной области....
    Пример 1
    Представим, что каждому студенту необходимо присвоить персональный код (то есть, другими словами, составить кодовую таблицу, в которой значениями будут служить фамилии студентов), тогда, прежде вс...
    Пример 2
    Кодирование широко применяется в базах данных всевозможных товаров. Разрабатываются специальные коды прейскуранта, в которых любой товар получает индивидуальный номер, т. е. цифровой код. Эти прей...
    Определение
    Кодирование — это операция отождествления двоичных чисел с дискретными значениями какой-либо предметной области. А что касается правого столбца, то здесь, как говорится, необходимо договариваться....
    Замечание
    Возьмем изображение яблока в виде знака. Что оно может обозначать? Какая связь между яблоком и известной фирмой? Никакой! Эту связь установили условно, договорились!. Ведь в природе такой связи не...
    Замечание
    Что касается кодирования указанных цветовых оттенков, то на самом деле ситуация иная. В системе RGB черному цвету присваивается нулевое значение. И там есть определенная логика, о которой речь пой...
    Замечание
    Кстати, отсутствие отчетливой логики не является препятствием для использования. Разве везде и всюду действует какая-то разумная логика? Довольно часто задаются какие-либо условия, которые выгодны...
    Важная мысль
    Значение кода не является законом природы — это всякий раз результат условности, результат договоренности в определенных сферах общества....
    Пример-метафора
    Вместе с тем, ситуацию нельзя доводить до абсурда, например устанавливать договоренность о способах пересечения каждого отдельного перекрестка. Разумеется, что договоренности, которые затрагивают...
    Следствие произвольности кодовой таблицы
    Следствие произвольности кодовой таблицы Но далеко не всегда такая договоренность имеет место или правильно понимается, огромное число проблем возникает именно из-за того, что кто-то кого-то не та...
    Пример
    Русские пользователи Интернета и электронной почты постоянно сталкиваются с проблемой несоответствия кодировок текста. По разным историческим причинам в разных компьютерных системах размещение бук...
    Пример
    Однако несовпадение кодовых таблиц возможно и в самых обычных текстовых редакторах. Причина кроется в устройстве шрифтовых файлов, по одному и тому же коду, как по адресу, могут находиться как рус...
    Бинарность в теории и в жизни
    Бинарность в теории и в жизни Что действительно удивительно и божественно для вдумчивого мыслителя, так это присущее всей природе раздвоение — отношение, наблюдаемое во всех числах и родах вещей....
    Пример
    Скажем, нельзя рисовать черным по черному (единичность), а требуется зрительный контраст (двоичность): в графическом произведении темное пятно имеет смысл, если окружено светлым пространством. Нел...
    Справка
    Слово дихотомия происходит от греческого dichotomia, что означает разделение надвое (на две эквивалентные, но противоположные части), а отсюда дихотомическое деление на пары означает способ класси...
    Понятие бита
    Понятие бита Человек не знал двух слов — да и нет. Он отвечал туманно: Может быть, возможно, мы подумаем. Илья Ильф Двоичность бытия, на которую справедливо указывала философская мысль, начиная с...
    Справка
    Теория информации (от латинского слова informatio, что значит ознакомление, разъяснение) — это область научных знаний, которая развивалась с давних времен, но получила в настоящее время более широ...
    Определение
    Бит — это минимальное количество информации, составляющее выбор одного из двух возможных вариантов. Когда создается возможность дать ответ на любой вопрос да или нет, то это и есть один бит информ...
    Справка
    Бит — слово искусственное и представляет собой сокращение от английских слов binary digit, что означает парадоксальное сочетание двоичная единица, а в русский язык оно перешло простой транслитерац...
    Справка
    Транслитерация происходит от двух латинских слов trans, что означает через, и lit(t)era — буква. С помощью транслитерации обеспечивается передача слов или текста одного алфавита, в данном случае а...
    Пример-метафора
    Скажем, когда вы звоните по телефону и на вопрос Коля (или Оля) дома? обычно отвечают одним битом информации, т. е. да или нет (впрочем, в зависимости от времени суток, могут, конечно, ответить и...
    Пример
    Когда-то и нас с вами учили считать на пальцах или на яблоках: детское мышление конкретно (кстати, и обывательское — тоже). Но постепенно мы с вами забыли о яблоках и научились писать числа самым...
    Пример
    Если бы люди каждый раз для выполнения счета рисовали яблоки, человечество бы никогда не дошло до высшей математики. Потому что с их помощью невозможно решать какие бы то ни было математические за...
    Важная мысль
    Бит— это абстрактное понятие, которое обеспечивает количественное измерение информации, доступное компьютерным системам. Математически нам проще всего битовую информацию описывать числовыми метода...
    Замечание
    Очень часто люди гуманитарного склада попадаются на том, что считают ноль пустым местом, ведь, как правило, ноль ничего не значит. На самом деле, ноль это такая же полноправная цифра или число (в...
    Справка
    Кстати, слово ноль происходит от латинского слова nullus, что переводится как никакой. Оно действительно мало, что значит, только в одном случае: от прибавления (или вычитания) ноля к любому числу...
    Важная мысль
    Совпадение единицы информации бит и двоичной системы счисления обеспечивает возможность передачи информации одновременно с ее учетом....
    Замечание
    Попутно напомним, что аналоговая система передачи информации не обладает таким свойством: мы не можем, передавая сигнал, вместе с ним передавать как бы его идеальное состояние....
    Разряды и разрядность
    Разряды и разрядность Обратимся к табл. 4.6 и выпишем ряд десятичных чисел, которые равны круглым двоичным числам. В этот ряд входят следующие десятичные числа: 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512...
    Замечание
    Надеемся, что вы еще не забыли о позиционном принципе записи чисел в любых математических системах счисления (значение цифр, количество которых ограничено, зависит от положения в числе, от ее пози...
    Определение
    Разряд в арифметике — это место, занимаемое цифрой при записи числа. Например, в десятичной системе счисления цифры первого разряда — это единицы, второго разряда — десятки и т. д. Но арифметическ...
    Определение
    Разрядность двоичного числа — это количество знакомест (разрядов) или количество битов, заранее отведенных для записи числа....
    Пример
    Десятичное число 2 может быть записано различными способами в зависимости от разрядности двоичного числа: как 10, если разрядность равна двум; как 0010, если разрядность равна четырем; как 0000001...
    Фиксированная разрядность двоичных чисел
    Фиксированная разрядность двоичных чисел Маловато будет! Александр Татарский Выше мы выяснили, что с помощью одного бита информации можно закодировать только два разных значения (например, да или...
    Важная мысль
    С помощью конечного количества цифр (не менее двух) и позиционного метода записи можно отображать бесконечное количество чисел. Но у двоичных чисел, поскольку они применяются в компьютерных технол...
    Определение
    Двоичное слово — последовательность битов, рассматриваемых как единое целое, имеющая определенное смысловое значение (в соответствующем кодовом алфавите)....
    Пример
    В слове, равном одному байту, — восемь двоичных разрядов, и десятичное число 2 записывается в двоичной системе счисления следующим образом: 00000010. Слово может быть равно двум и более байтам, по...
    Замечание
    Кстати, по этой причине хранение информации на диске не является оптимальным: информация хранится кластерами, даже если в ней записан один бит — все равно весь этот кластер заполняется. В самом де...
    Расчет количества кодов
    Расчет количества кодов Ой, теперь он и тебя сосчитал! — заскулил Теленок. Альф Прейсен Эту задачу по расчету количества кодов стоит обсудить подробнее, поэтому с целью упрощения моделируем ситуац...
    Замечание
    С той же целью упрощения мы исключаем временной параметр, т. е. лампочки с течением времени не изменяют своего состояния. Сначала представьте себе, что в нашем распоряжении имеется одна-единственн...
    Пример-метафора
    Разрыв тока в цепи используется для сигнализации в мелких торговых предприятиях или офисах. Если сигнальная лампочка горит, это свидетельствует о том, что объект в сохранности... Говоря математиче...
    Рис. 5.1. Коды, создаваемые с помощью одной лампочки
    Рис. 5.1. Коды, создаваемые с помощью одной лампочки Теперь усложняем задачу: используем два разряда, или, в нашей научной терминологии — две лампочки. Сколько сигналов, или кодов, мы можем с их п...
    Замечание
    В обычных словах играет роль последовательность элементов-букв. Когда мы говорим слово да, мы используем две буквы — но сигнал-то один, т. к. обозначается одно конкретное слово. Эти две буквы сами...
    Рис. 5.2. Коды, создаваемые с...
    Рис. 5.2. Коды, создаваемые с помощью двух лампочек Таблица 5.1. Количество кодов, создаваемых тремя двоичными разрядами Номер по порядку...
    Расчет количества разрядов
    Расчет количества разрядов В предыдущем разделе мы рассмотрели возможность расчета количества кодов, если известно количество разрядов. Но что делать, если известно количество требуемых кодов и не...
    Замечание
    Причем следует учесть, что избыток не приветствуется, т. к. ставится условие определить минимальное количество, хотя, может быть, некоторый избыток и неизбежен. Конечно, для решения указанной зада...
    Пример
    Если поставить задачу кодирования десятичных цифр, для этого потребуется 4 двоичных разряда и еще останется 6 свободных кодов, т. к. 24= 16. Количество разрядов можно вычислить по формуле, обратно...
    Справка
    Логарифм данного числа N при основании а является показателем степени у, в которую нужно возвести число а, чтобы получить N, т. е. N = ау. Такой логарифм обозначается обычно как logаN, а равенство...
    Важная мысль
    Таким образом, мы выяснили, что для передачи определенного количества кодов (сигналов и чего угодно) необходимо выбрать число двоичных разрядов, равное степени, в которую необходимо возвести число...
    Кодовый алфавит
    Кодовый алфавит Всем известно: Буква Я В азбуке последняя. А известно ли кому, Отчего и почему? Борис Заходер Если выше мы определили, что код — это вообще система условных знаков, то алфавит — эт...
    Пример-метафора
    В алфавите светофора всего три элемента, которые представлены разными цветами — красным, желтым, зеленым. Другие их различия роли не играют. В совокупности три элемента составляют кодовую систему,...
    Определение
    Кодовый алфавит — это минимальный перечень элементов. Такое определение допускает, что в общем случае алфавит может содержать самые произвольные и, что характерно, никак не связанные друг с другом...
    Важная мысль
    Алфавит характеризуется стабильностью состава в течение определенного исторического периода. Пример Элементами математического алфавита являются цифры и математические знаки. Для компьютерных техн...
    Кодовая таблица
    Кодовая таблица Если строго определены элементы алфавита и разрядность слов, получаемых с их помощью, то количество всех кодов можно вычислить, а следовательно, составить их перечень в форме кодов...
    Определение
    Кодовая таблица — это совокупность цифровых (двоичных) кодов и их значений. Стоит обратить внимание на то, что до сих пор мы оперировали цифрами и числами, получаемыми из этих цифр при помощи пози...
    Пример-метафора
    Можно представить двоичные разряды в виде ячеек, входящих в состав слова-ящика. Эти ячейки не могут быть пустыми, они должны получить какое-то значение, в данном случае 0 или 1. Код 11 обязательно...
    Пример
    Если потребуется эту таблицу продолжить, например вместо трех значений (потенциально четырех) необходимо будет шесть значений, то сделать это можно, только увеличив количество разрядов, поскольку...
    Важная мысль
    Длина кодовой таблицы может быть произвольной, т. к. она определяется объемом информации, которая требует кодирования, но может быть ограничена возможностями технической реализации. Расчет длины к...
    Замечание
    Однако следует отметить, что пользователям, которые применяют готовые технологии (программные приложения, общепринятые форматы и режимы), такими расчетами заниматься не приходится, поскольку давно...









Начало        





Книжный магазин