- •1.4. Методика изложения раздела «Представление информации в компьютере». Язык как способ представления информации: естественные и формальные языки.
- •Формальные языки в курсе информатики
- •Язык логики и его место в базовом курсе
- •2. Информация и информационные процессы. Мет проблемат-го определ-я инф-ии. Процесс хранения,обр-ки, передачи инф-и.
- •Подходы к измерению информации
- •Процесс хранения информации
- •Процесс обработки информации
- •Процесс передачи информации
- •3.Представление инф-ии. Роль и место яз в инф-ке. Формаль яз в курсе инф-ки. Яз представл-я чисел: сист счисления. Треб-я к знаниям и умениям.
- •Формальные языки в курсе информатики
- •Языки представления чисел: системы счисления
- •5. Компьютер. Представление данных в компьютере. Требования к знаниям и умениям.
- •6. Компьютер. Развитие представлений учащихся
- •7. Компьютер. Методические подходы к раскрытию понятия архитектуры эвм. Требоавния к знаниям и умениям. Основные устройства эвм и принцип программного управления.
- •Элементы программирования в базовом курсе информатики
- •10.Информационные технологии. Обработка текст инф-ии. Техн-я работы с текст инф-ей.Требования к знаниям и умениям. Технология работы с текстовой информацией
- •11.Информационные технологии. Обработка числ инф-ии(эт).Требования к знаниям и умениям.
- •13.Информационные технологии. Обработка графич инф-ии. Технол-я работы с графич инф-ей. Требования к знаниям и умениям.
- •12.Информационные технологии. Сетевые информационные технологии.Требования к знаниям и умениям.
- •15.Информационные технологии. База данных. Требования к знаниям и умениям.
- •Элементы системного анализа в курсе информатики
- •Линия моделирования и базы данных
- •Информационное моделирование и электронные таблицы
- •Моделирование знаний в курсе информатики
5. Компьютер. Представление данных в компьютере. Требования к знаниям и умениям.
Компьютер — универс, программно-управл-е автомат устр-во для раб с инф-ей. Комп осущ-ет 3 основ типа информ-ых процессов: хран-е, передачу и обр-ку инф-ии. Совр-е комп-ы рабт со всеми видами инф-ии: числ, символ, графич, звук. Инф-ия, хранимая в памяти компьютера и предназ-ая для обработки-данные.
Представление числовой информации. Стр-ые единицы пам компа — бит, байт и машинн слово. Понятия бита и байта универсальны и не завис от модели компа, а раз-р маш слова завис от типа процессора ЭВМ. Если маш слово для дан компа=1байту, то машина-8-разрядная (8 бит); если маш слово сост из 2 байтов, то это 16-разрядный компьютер; 4-байтовое слово у 32-разрядных ЭВМ.
Числа в пам ЭВМ хра-ся в двух форматах: в форм с фикс-ой точкой (для хранения в памяти целых чисел).и в форм с плавающ точкой. Чтобы получ внутр предст-е цело положит числа в форме с фиксир-ой точ нужно:
1) перевести число N в двоич СС;
2)получ резт доп-ить слева незначащими нулями до 16 разрядов.
Например, N = 160710 = 110010001112.
0000 |
0110 |
0100 |
0111 |
Двоичные разряды в машинном слове нум-ся от 0 до 15 справа налево. Старший 15-й разряд в машинном предс-ии полож-го числа =0. Поэтому максимальное целое число в такой форме равно:
0111 1111 1111 11112 = 7FFF16 = (215- 1) = 3276710.
Для записи внутреннего представления целого отрицательного числа (-N) нужно:
1) получ внутр предст-е положит числа N;
2) получ обрат код этого числа заменой 0 на 1 и 1 на 0;
3) к получ числу + 1.
Определим по этим правилам внутреннее представление числа 160710.
1) 0000 0110 0100 0111
2) 1111 1001 1011 1000
3)_______________ +1
1111 1001 1011 1001 - результат
16ричная форма результата: F9B9.
Опис спос предст-я цел отриц числа- дополнит код. Старший разряд любого отрица числа =1. Он указ на знак числа и наз-ся знаковым разрядом.
Двоичное 16-разрядное число 1000 0000 0000 0000 = 215 является «отрицательным самому себе»:
1000 0000 0000 0000 215
0111 1111 1111 1111
_________________+1
1000 0000 0000 0000 -215
Этот код исп для пред-я знач —215 = —32768. Диапаз предс-я цел чисел в 16-разр машинном слове:
В общем случае:
Формат с плав точ предпол предс-е вещ-го числа R :
Порядок указ, на какое кол-во позиц и в каком напр-и должна сместиться точ в мантиссе. Например, 25,32410 = 0,25324102. Однако справедливы и след рав-ва:
Пред-е числа в форме с плав точкой неоднозначно. Поэт ЭВМ исп-ют нормализ форму с плав-ей точкой. Мантисса в нормализ форме должна удов-ть усл-ю:
Представление символьной информации. Уч-ся должны знать, что
— алф компа включ в себя 256 символов;
— каждый символ занимает 1 байт памяти.
1 символ из алф мощ-ю 256 несет 8 бит, или 1 байт, инф-и, потому что 256 = 28. Существует 256 всевозможных 8-разрядных комбинаций, составленных из двух цифр «0» и «1» (в комбинаторике это число размещений из 2 по 8 и равно 28): от 00000000 до 11111111..
Таблица кодировки — это стандарт, ставящий в соот-е кажд символу алф свой порядковый номер. Наим номер — 0, наиб — 255. М/н стандарт для ПК -табл ASCII. На практике мож встр-ся и с др таблицей — КОИ-8 (Код Обм Инф-ей).
Нов м/н стандарт-Unicode- 16-разрядн кодировка, т.е. на кажд символ 2 байта памяти. Объем занимаемой памяти увел-ся в 2 раза. Но зато такая кодовая таблица допускает включение до 65 536 символов.
Представление графической информации. Растровый подход - разбиение изобр на одноцвет элем-ы — видеопиксели, они сливаясь, дают общ картину. Векторный подход разбивает всякое изобр на геометр элементы: отрезки прямой, эллиптические дуги, фрагменты прямоугольников, окружностей.При т подходе видеоинфо — это мат описание перечис-х элем-в в сист коорд, связ-й с экр дисплея. Векторное предс-е более всего подходит для чертежей, схем, штриховых рисунков..
Инф-я в видеопамяти (видеоинфо) предс-ет собой сов-сть кодов цвета кажд пикселя экрана. Пред-е изобр связ со способами кодир-я цветов. Физич принцип получения цветов на экр дисплея закл-я в смешивании 3 основ цветов: красного, зеленого и синего.
Биты в таком коде распределены по принципу «КЗС».
При вектор подходе изобр рассм-ся как сов-ть прост элем-ов: прямых линий, дуг, окружностей, эллипсов, прямоугольников, закрасок -графич примитивы. Графич инф-я — это данные, однозначно опред-е все графич примитивы, сост-е рисунок.
Положение и форма графич примитивов в системе графических координат, связ-х с экраном.
Векторный формат- CorelDraw. Растровый тип (Paint, Adobe Photoshop), а также в результате сканирования изображений.
Связь между разряд-ю кода цвета — b и кол-вом цветов K, выр-ся формулой: К= 2Ь. b-битов глубинf цв.
Если обознач миним объем видеопамяти в битах через Vm,
Получ величина – это объем видеопамяти, необх для хран 1кадра, 1 стр изобря.
Представление звука. Соврем компы «умеют» сохр-ть и воспр-ть звук (речь, музыку и пр.). Звук, как и люб др инф-я, предс-ся в пам ЭВМ в форме двоич кода.
В сущ--х уч инф-ки тема звука практически не освещена. Звук явл обяз компо-й мультимедиа-продуктов.
Основ принцип кодир-я звука, как и кодир-я изобр, выр-ся словом «дискретизация» — это разбиение рис на конеч число одноцвет элем-ов — пикселей. И чем меньше эти элементы, тем меньше наше зрение замеч дискр-ть рис.
Аудиоадаптер (звуковая плата) — спец устр-во, подключ к компу, предназ-ое для преобр-я электрич колеб звук част в числ двоич код при вводе зв и для обрат преобр-я (из числового кода в электрические колебания) при воспр-и зв.
Кач-во комп-го зв опр-ся хар-ми аудиоадаптера: част дискр-ии и разряд-ю.
Част дискр-ии — это кол-во измерений вход сигнала за 1 секунду. Частота изм-ся в герцах (Гц). Разряд-сть регистра — число бит в регистре аудиоадаптера. Разрядность опр-ет точность измерения входн сигнала. Зв файл — файл, хранящий зв инф-ю в числ двоич форме. Инф-я в зв файлах подв-ся сжатию.
Учащиеся должны знать:
• прав тех безоп при раб на компьютере;
• состав основ устройств компа, их назнач и инфор-ое взаим-ие;
• основн хар-ки компа в целом и устр-в ввода и выв инф-и);
• структуру внутр пам компа (биты, байты); понятие адреса памяти;
• типы и св-ва устр внеш памяти;
• типы и назнач устройств ввода-вывода;
• сущность прогр-го упр-я работой компьютера.
Учащиеся должны уметь:
• включать и выключать компьютер;
• пользоваться клавиатурой;
• вставлять дискеты в накопители;
•ориент-ся в типовом интерфейсе: польз-ся меню, обр-ся за справкой, работать с окнами;