Аналогова и цифрова информация - 9 клас

Аналогова и цифрова информация

1.Видове информация

От гледна точка на информатиката информацията бива два вида: аналогова (непрекъсната) и цифрова (прекъсната или дискретна. Основната разлика е в това, че аналоговата е непрекъсната, а цифровата е прекъсната /още дискретна/.

Непрекъсната информация е музиката, кардиограмата, постоянно регистрираната температура в определена точка.

Аналоговата (непрекъснатата) информация се възприема от човека чрез сетивата му – светлина, звук, топлина, цвят. Когато се записва такава информация, се използват различни знаци – букви, цифри, ноти. Така информацията се превръща в дискретна.

Всяка непрекъсната информация може да се представи чрез дискретна с предварително зададена точност. При по-голяма точност е по-голям обемът на съответната дискретна информация.

Дискретна информация – информация, представена чрез краен брой знакове

Процесът на преобразуване на аналоговата информация в цифрова, се нарича дискритизация.

Дискретна е информацията, представяна чрез числа, текстове, нотни записи или дискретна е информацията която се изразява с краен брой знакове. Като синоним на дискретна информация се все по-често се употребява словосъчетанието «цифрова информация».

Такова преобразуване на аналогова информация в цифрова се нарича аналогово-цифрово преобразуване. Това се прави и при създаването на филм напр., където непрекъснатите движения се снимат на отделни кадри с голяма честота. Съвременната кинотехника прави 24 кадъра в секунда, които при възпроизвеждане се възприемат като непрекъснат образ.

Дискретната информация има  две много ценни свойства:

·        тя е устойчива към външни влияния, може да се предава на разстояние и да се съхранява без изменение.

·        удобна е за автоматична обработка

2. Данни и кодиране.

За да могат хората да обменят информация е необходимо тя да се представи под формата на данни.

Данни- дискретна информация, представена по определени правила.

Основните данни са текстовете и числата. Тези данни се формират чрез използване на:
- множество от краен брой знакове (азбука);
- правила за тяхното съчетаване (синтактични правила);
- правила за извличане на информация от записа (семантични правила).

 Кодиране на данните
Код – В най-общ смисъл кодът е система от условни знаци (символи), служеща за предаване, обработка и запазване на информацията.

Процесът на представяне на информация чрез код се нарича кодиране, а обратният процес – декодиране.
За автоматизирана работа с данни, отнасящи се към различен вид, е много важно да се унифицира формата за тяхното представяне, т.е. да се кодират, което означава изразяване на данни от един тип в данни от друг тип. Естествените човешки езици не са нищо друго освен системи за кодиране на понятия и изразяване на мисълта чрез реч. Системата за графично кодиране на езика напр. е азбуката. Такива система за кодиране използват различните науки. Напр. математическите цифри и формули, телеграфната азбука, морската азбука, Брайловата система и др. В изчислителната техника се използва двоична система на кодиранe, при която данните са представени като последователност от два знака – 0 и 1. Те се наричат двоични числа /на англ. binary digit/ откъдето идва и мерната единица – bit. С един bit могат да бъдат изразени две числа – 0 и 1- да или не, черно или бяло, има или няма и пр. Ако количеството на битовете стане две, те могат да изразят четири понятия, представени по следния начин: 00, 01, 10, 11. Следователно с увеличаване на количеството битове в двоичната система се удвоява количеството значения, които могат да бъдат изразени чрез тях.

Кодиране на цветовете

Пикселът (на английски: Pixel, от Picture element) е най-малкият елемент, който изгражда дадено цифрово изображение. Това е много малка точка с променливи цвят и яркост. Изображението се изгражда от множество пиксели, подредени в правоъгълна решетка с определена разделителна способност. Поради малкия размер на отделният пиксел човешкото око не вижда "точки", а възприема цялото изображение. Съществуват различни модели за представяне на цвета на пикселите, като най-често това става чрез три цветови компонента - червено, зелено и синьо. Отново малкият размер спомага цветовите компоненти да се възприемат от човешкото око като един общ цвят. Разделителна способност (често се употребяват също думите резолюция от английски и разрешение от руски) на монитор (дисплей) или на телевизионен приемник е броят точки (пиксели), които могат да се изобразят в хоризонтална и вертикална посока. Разделителната способност е основна характеристика на монитора, от която зависи детайлността, "гладкостта" (зърнистостта) на картината, а оттам и общото качество на възпроизвеждания образ.

Отношението на броя на пикселите по хоризонтала и вертикала определят вида на монитора. Най-често те са в пропорция 4:3 или 16:9. Примерно 640×480, 1024×768 и 1600×1200, 2048×1536 са резолюции на монитори с нормален формат 4:3.

При широкоформатните монитори (16:9) отношението често е 852×480 (Standard Definition), 1366×768 (HD Ready) или 1920×1080 (Full HD). Съкращението HD идва отHigh Definition TV (HDTV). Разделителна способност 1920×1080 е максималната специфицирана в стандарта за HDTV.

4. Вид на информацията в компютрите

Основният вид информация, с който работят компютрите е дискретният.

Компютърът обработва информацията под формата на електрически импулси. Всеки един електрически импулс има две състояния: наличие на напрежение и отсъствие. За да бъде възможно измерването на потока данни, който се обработва, първото състояние се означава с 1, а второто – с 0. По този начин най-малката единица за измерване на информация може да има само две стойности. Тя се нарича бит и се записва 1 b (bit).

Осем бита образуват 1 байт, който се означава с 1 B (byte). В един байт може да се съхрани приблизително един знак, като буква, цифра или друг символ. Той се запазва като поредица от 0 и 1. Така например, ако въведете думата memory ще са Ви необходими 6 байта, за да я запазите в даден документ. За това са въведени и по-големи единици за информация.

4. Измерване на информацията.

Принципа на работа на компютъра е че, данните се предават с помощта на някакъв сигнал по метода «има сигнал или няма сигнал» или по-друг начин казано «включено или изключено», или това е т.н. двузначна логика.

Така се е появил «бита» bit. Бит това е единица информация, която може да приема значение или 0, или 1, т.е. «включено или изключено».

Бит (английски: bit) е най-малката информационна единица за измерване на количеството информация от нейното вътрешно представяне в компютрите. Думата е създадена като съкращение на binary digit - "двоична цифра". Бележи се с малката латинска буква b.

В телекомуникациите (включително и в компютърните мрежи), скоростта за предаване на данни обикновено се измерва в единицата „бит за секунда” (bit/s) или в нейни кратни, например kbit/s. 

Битовете могат да се представят по различни начини. В съвременните компютърни устройства битът обикновено е под формата на импулс на електрически ток или напрежение, или на електрическо състояние на тригер. За устройства, ползващи положителна логика, цифровата стойност 1 е представена с положително напрежение спрямо електрическата земя (до 5 V в случая на TTL логика), а цифровата стойност 0 се представя с 0 V.

Byte – с голяма буква от лат. Азбука  ( B) е по-голяма от единицата бит, представя се от осем двоични бита и се явява основна информационна единица, използвана като мярка за количеството на информацията от нейното вътрешното представяне в компютрите и техните устройства. Байтът е извънсистемна единица за измерване на информацията и се използва само при компютрите. Приемането му като основна информационна единица за количество информация е свързано с появата на персоналните компютри още в началото на осемдесетте години и до момента той си остава такава

Информацията, която може да се запише в един байт е числова стойност в интервала 0 - 255. Нулата е осем нули, а 255 са осем единици

Байтът е най-малката единица двоични данни, която даден компютър може да адресира. В наши дни под байт почти винаги се разбира информация, съставена от 8 бита (1 byte = 8 bits)

1 b (бит) се представя чрез двоична цифра 0 или 1
1 байт (byte - B) = 8 b
1 килобайтбайт (KB) = 1024 B=2¹⁰
1 мегабайт (MB) = 1024 kB=2²⁰
1 гигабайт (GB) = 1024  MB=2³⁰
1 терабайт (TB) = 1024 GB=2⁴⁰