Jak komputer widzi świat — informacja i jej reprezentacje
Wstęp do działu
Zdjęcie z wakacji, ulubiona piosenka, ten rozdział, saldo konta i wynik meczu — dla komputera wszystko to jest dokładnie tym samym: ciągiem zer i jedynek. Żadnych obrazków w środku, żadnych dźwięków, żadnych liter. Tylko dwa stany, miliardy razy.
To brzmi jak ograniczenie, a jest supermocą. Skoro wszystko da się sprowadzić do zer i jedynek, to jedna maszyna może przechowywać, przesyłać i przetwarzać wszystko — wystarczy umówić się, jak czytać te ciągi. Taka umowa nazywa się reprezentacją. W tym dziale poznasz najważniejsze z nich: jak z bitów robi się liczby (także ujemne i ułamkowe), litery, obrazy i dźwięki, jak się je ściska, żeby zajmowały mniej miejsca — i gdzie reprezentacje mają granice, przez które komputery czasem mylą się w rachunkach, choć „przecież liczą idealnie".
Zakres podstawowy zatrzymuje się na systemach liczbowych; większość tego działu to teren rozszerzenia. Ale nawet jeśli realizujesz podstawę — jednostki 2.1 i 2.2 zmienią to, jak patrzysz na napis „256 GB" na pudełku telefonu.
Mapa pojęć działu
WSZYSTKO JEST CIĄGIEM BITÓW
|
┌───────────┬────────────┼─────────────┬──────────────┐
systemy liczby ze ułamki i teksty, obrazy, kompresja
pozycyjne znakiem ich granice dźwięk (stratna /
(2, 10, 16) (kod U2) (zmienno- (Unicode, piksele, bezstratna)
przecinkowe, próbkowanie)
błędy!)
|
ILE BITÓW POTRZEBA? → logarytm binarny
Jednostki w tym dziale
- 2.1 Dlaczego dwójkowy? — bity, bajty i system binarny
- 2.2 Szesnastkowy i spółka — systemy pozycyjne w praktyce
- 2.3 Liczby ze znakiem — kod U2 i rachunki w innych systemach (rozszerzenie)
- 2.4 Ułamki w pułapce — liczby zmiennoprzecinkowe i błędy obliczeń (rozszerzenie)
- 2.5 Znaki, obrazy, dźwięk — świat zamieniony w liczby (rozszerzenie)
- 2.6 Ściskanie informacji — kompresja stratna i bezstratna (rozszerzenie)
- 2.7 Ile pytań do prawdy — logarytm binarny (rozszerzenie)