/ Duomenų pateikimas kompiuteryje: dvejetainis informacijos kodavimas

Duomenų pateikimas kompiuteryje: dvejetainis informacijos kodavimas

В физическом мире любая информация должна быть kažkaip atstovaujama. Skaitydami bet kurį straipsnį (knygą, apžvalgą, pastabą), paskelbtą internete ar atspausdintą ant popieriaus, suvokiame tekstą ir paveikslėlius. Vaizdas, kurį matome, nukreiptas į akių tinklainę, elektrinių signalų pavidalu perduodamas smegenims, kurios atpažįsta pažįstamus personažus ir taip gauna informaciją. Kokia forma ši informacija išliks mūsų atmintyje - vaizdų, loginių schemų ar dar kažkokio pavidalo - gali priklausyti nuo jos gavimo aplinkybių, nustatyto tikslo ir konkretaus supratimo būdo. Kompiuterinė technologija yra labiau ribota ir veikia su nulių ir vienetų srautu (vadinamasis dvejetainis informacijos kodavimas).

Dvejetainė skaičių sistema, pagrindinės visos kompiuterinės technologijos,buvo pasirinktas istoriškai. Net pirmųjų vamzdžių kompiuterių kūrimo epochoje inžinieriai galvojo, kaip užkoduoti informaciją, kad viso prietaiso kaina būtų minimali. Kadangi elektroninė lempa turi du veikimo būdus - ji praleidžia srovę, ją blokuoja, racionaliausiai pasirodė dvi, esančios skaičiavimo sistemos širdyje. Pereinant prie puslaidininkinių įtaisų, šią išvadą buvo galima patikslinti, tačiau inžinieriai ėjo vingiuotu keliu, išsaugodami vis sudėtingesnių kompiuterių dvejetainę logiką. Nepaisant to, puslaidininkių fizika taip pat leidžia trifazį informacijos užkodavimą kompiuteryje: be to, kad trūksta krūvio (nulis tris kartus), galima turėti ir teigiamą (+1), ir neigiamą (-1), o tai atitinka tris galimas tričio - elementarios atminties ląstelės - reikšmes. Tą patį galima pasakyti apie elektros srovę: tiesioginė arba atvirkštinė kryptis arba visai nėra srovės (taip pat trys vertės).

Trijų numerių sistemos pasirinkimas pasirenkamas automatiškaiišspręstų neigiamų skaičių kodavimo problemą, kuri dvejetainėje sistemoje išsprendžiama įvedant vadinamąją inversiją, atsižvelgiant į pirmąjį bitą kaip ženklą. Šios binarinės sistemos operacijos gudrybės buvo parašytos tiek internete, tiek literatūroje asemberų kalba. Trišakės logikos atveju skaičius gali būti parašytas, pavyzdžiui, tokiu būdu: „+ 00–0 + 0 + -“. „+“ Yra ekonominis įrašas, kurio reikšmės yra „+1“, „-“ atitinkamai - „-1“, tačiau nulis pats savaime suprantamas. Išvertus į žmonių kalbą, būtų atsitikę taip: + 3 ^ 8 + 0 + 0 - 3 ^ 5 + 0 + 3 ^ 3 + 0 + 3 ^ 1 - 3 ^ 0 = 6561 - 243 + 27 + 3 - 1 = 6347. Trišakės logikos pranašumai taip pat išryškėtų dirbant su įvairiausiais duomenimis: jei tariama į tam tikrą klausimą pateikiant monosilbinį atsakymą, dvejetainis bitas gali pateikti vieną iš dviejų atsakymų (taip arba ne), o trišakių tričių jau yra iš trijų. („Taip“, „Ne“, „Neapibrėžta“). Patyrę programuotojai prisimena, kaip dažnai reikia saugoti vieną atsakymą iš trijų galimų, todėl norėdami nustatyti neribotą reikšmę, turite ką nors sugalvoti, pavyzdžiui, į sistemą įvesti papildomą parametrą (dvejetainį): ar jis buvo visiškai nustatytas pagal esamą laiko momentą.

Dvejetainis informacijos kodavimas yra nepatogusdarbas su grafiniais vaizdais. Žmogaus akis suvokia tris skirtingas spalvas: mėlyną, žalią ir raudoną, todėl kiekvienas grafinis pikselis yra užkoduotas keturiais baitais, iš kurių trys rodo pagrindinių spalvų intensyvumą, o ketvirtasis laikomas rezerviniu. Šis požiūris sąmoningai mažina kompiuterinės grafikos efektyvumą, tačiau kol kas nieko geresnio nebuvo pasiūlyta.

Matematiniu požiūriu, trijų komponentų kompiuteristurėtų būti efektyviausia. Griežti skaičiavimai yra gana sudėtingi, tačiau jų rezultatas susijęs su tokiu teiginiu: skaičiavimo technologijos efektyvumas yra didesnis, tuo artimesnė jos gimtoji skaičių sistema yra skaičiui e (maždaug lygi 2,72). Nesunku pastebėti, kad trys yra daug arčiau 2,72 nei du. Belieka tikėtis, kad vieną dieną inžinieriai, atsakingi už elektronikos gamybą, atkreips dėmesį į trijų skaičių sistemą. Galbūt tai bus proveržis, po kurio bus sukurtas dirbtinis intelektas?

Patinka:
0
Populiarios žinutės
Dvasinė raida
Maistas
yup