Урок №2



               Двійкове кодування. Кодування текстових повідомлень.

Хід уроку
І. Організаційний етап
·        привітання
·        перевірка присутніх
·        перевірка готовності учнів до уроку
ІІ. Актуалізація опорних знань
Методичний прийом «Лицарський турнір»
Двоє учнів виходять до дошки. Один ставить іншому запитання, підготовлені вдома. Другий відповідає і після цього ставить своє запитання.
ІІІ. Мотивацій навчальної діяльності
Слово вчителя.  Комп’ютер — універсальний пристрій для опрацювання даних різних типів. Але як він сприймає, розпізнає, зберігає дані? Розглянемо це на прикладі текстових даних.
IV. Вивчення нового матеріалу
Які особливості має двійкове кодування?
Повідомлення можуть кодуватися різними способами.  Вибір  способу кодування залежить від виду повідомлення, яке необхідно кодувати: текст, число, графічне зображення або звук чи відео. Для опрацювання    за допомогою комп’ютера повідомлення подаються (кодуються) у вигляді послідовностей електричних або магнітних сигналів двох видів. Кожний сигнал одного виду умовно позначають цифрою 0, а іншого виду —  1.
Кодування повідомлень із використанням двох сигналів називається двійковим. Набір даних, отриманий у результаті двійкового кодування, називається двійковим кодом.
Цифра 0 або 1 у двійковому коді повідомлення має назву біт (англ. binary digit — двійкова цифра).
У комп’ютері дані подаються електричними або магнітними сигналами, що набувають тільки двох значень: 0 — вимкнено (нема струму, розмагнічено) або 1 — увімкнено (є струм, намагнічено).
За допомогою нуля й одиниці кодують будь-які дані, що опрацьовує комп’ютер. Такий код має назву . Саме двійкове кодування є найпростішим для технічної реалізації в сучасних пристроях.
Усі дані: числа, текст, малюнки, схеми, фотографії, музика, відео тощо — кодуються в комп’ютері за допомогою двійкового коду.
Однією з двох цифр 0 або 1 можна закодувати, наприклад:
·        правильність твердження: неправильно (0) або правильно (1);
·        стан вимикача: вимкнено (0) або ввімкнено (1) тощо.
Із двох бітів можна скласти 4 (4=22) коди (00, 01, 10 і 11). Ними можна закодувати, наприклад, чотири чверті координатної площини: 00 — ліва верхня; 01 — права верхня; 10 — ліва нижня; 11 — права нижня.
Із трьох бітів можна скласти вже 8 (8=23) кодів (000, 001, 010,  011, 100, 101, 110, 111). Ними можна закодувати, наприклад, сторони горизонту.  Із чотирьох бітів можна скласти 24=16 кодів, з п’яти —     25=32 коди і т. д. З восьми бітів можна скласти 28=256 кодів, і цієї кількості кодів достатньо, щоб закодувати всі літери англійського та українського (або якогось іншого) алфавітів, арабські цифри, розділові знаки, знаки арифметичних дій, а також деякі інші символи.

Послідовність із восьми бітів має назву байт.
1 байт = 8 біт

Як кодуються в комп’ютері текстові повідомлення?
Традиційно для кодування одного символу використовується двійковий код, довжина якого дорівнює 1 байту, тобто 1 символ=1 байт = 8 біт. Тоді можна обчислити, яку кількість різних символів можна закодувати: N =28 = 256. Така кількість символів є цілком достатньою  для подання текстових повідомлень, включаючи великі та малі літери українського й латинського алфавітів, цифри, знаки, графічні символи тощо. Кодування полягає в тому, що кожному символу ставиться у відповідність унікальний десятковий код від 0 до 255 або відповідний йому двійковий код від 00000000 до   11111111.
Користувач натискає на клавіатурі клавішу із символом, і в комп’ютер надходить певна послідовність із восьми електричних імпульсів (двійковий код символу). Код символу зберігається в оперативній пам’яті комп’ютера, де займає один байт. У процесі виведення символу на екран комп’ютера проводиться зворотний процес — декодування, тобто перетворення коду символу в його зображення.
Довжина двійкового коду текстового повідомлення — це кількість бітів чи байтів у двійковому коді цього повідомлення.
При такому кодуванні один рядок тексту цього підручника має середню довжину двійкового коду приблизно 50 байт, одна сторінка — приблизно 2000 байт, а весь підручник (240 с.) — приблизно 480 000 байт.
Визначимо відмінність між друкованим текстом книжки і текстовими даними в комп’ютері. Коли відкриваємо книжку, то бачимо зображення символів. А якщо ж «відкриємо» пам’ять комп’ютера, то «побачимо» коди літер, складені з нулів та одиниць.
Для позначення довжин двійкового коду повідомлень використовують  і більші одиниці вимірювання, назви яких, згідно з Міжнародною системою одиниць (СІ), утворюються за допомогою префіксів кіло-, мега-, гіга-, тера- і т. д. Історично склалося так, що ці префікси (кіло-, мега-, гіга-, тера-) в інформатиці трактувалися по-іншому, не так, як, наприклад, у математиці, і мають у своїй основі степені числа 2, а саме:
1 Кб (кілобайт) = 210 байт = 1024 байт;
1 Мб (мегабайт) = 210 Кб = 220 байт = 1 048 576 байт;
1 Гб (гігабайт) = 210 Мб = 220 Кб = 230 байт;
1 Тб (терабайт) = 210 Гб = 220 Мб = 230 Кб = 240 байт.

Щоб подати біти в байтах, треба число бітів поділити на 8. Наприклад: 32 біти — це 4 байти. Щоб подати байти в кілобайтах, треба число байтів поділити на 1024. Наприклад: у 2048 байтах буде 2 Кб. І так далі за наступними  одиницями вимірювання.
Щоб подати байти в бітах, треба число байтів помножити на 8. Наприклад: у 3 байтах буде 24 біти.
Щоб подати кілобайти в байтах, треба число кілобайтів помножити на 1024. Наприклад: у 3 кілобайтах буде 3072 байти і відповідно 24 576 біт.
V. Фізкультхвилинка
VI. Засвоєння нових знань, формування вмінь
Практичне завдання.  
1.  Визначте, вміст скількох книжок можна зберегти в електронному вигляді на DVD-диску об’ємом 4,7 ГБ.
2.     Визначте приблизний обсяг даних на сторінці підручника.

VIІ. Підсумки уроку
Рефлексія
·        Як кодуються дані в комп’ютері?
·        Чому в комп’ютері використовується двійкове кодування?
·        Яким чином кодуються літери тексту в комп’ютері?
·        Що таке «біт» і «байт»?
·        У яких одиницях вимірюється довжина двійкового коду?
·        Скільки байтів містить 1 кілобайт? кілобайтів містить 1 мегабайт? байтів містить 1 мегабайт?
VІІI. Домашнє завдання
Підручник  п.2, 3 ст. 8-9 по Ривкінду Й.Я.
ІХ Оцінювання роботи учнів

Немає коментарів:

Дописати коментар