/ / Reprezentarea datelor într-un computer: codarea binară a informațiilor

Reprezentarea datelor într-un computer: codarea binară a informațiilor

În lumea fizică, orice informație trebuie să fiecumva prezentat. Citind orice articol (carte, recenzie, notă) publicat pe Internet sau tipărit pe hârtie, percepem text și imagini. Imaginea pe care o vedem se concentrează pe retina ochilor noștri, sub formă de semnale electrice, este transmisă creierului, care recunoaște simbolurile familiare și astfel primește informații. În ce formă aceste informații rămân în memoria noastră - sub formă de imagini, diagrame logice sau altceva - poate depinde de circumstanțele primirii lor, de obiectiv și de modul specific de înțelegere. Tehnologia calculatoarelor este mai limitată și funcționează cu un flux de zerouri și unele (așa-numita codificare binară a informațiilor).

Sistem de numere binare, care stau la baza tuturor tehnologiilor de calcul,a fost ales istoric. Chiar și în era creării primelor computere cu tuburi de vid, inginerii au început să se gândească la modul în care informațiile ar putea fi codificate, astfel încât prețul întregului aparat să fie minim. Deoarece tubul de vid are două moduri de acțiune - trece curentul, îl blochează, cele două de la baza sistemului numeric păreau a fi cele mai raționale. Odată cu trecerea la dispozitive semiconductoare, această concluzie ar putea fi revizuită, dar inginerii au urmat calea moletată, păstrând logica binară a computerelor din ce în ce mai îmbunătățite. Cu toate acestea, fizica semiconductoarelor permite și codificarea ternară a informațiilor într-un computer: pe lângă absența sarcinii (zero ternar), pot exista atât pozitive (+1), cât și negative (-1), ceea ce corespunde a trei valori posibile De trit - o celulă de memorie elementară. Același lucru se poate spune despre curentul electric: direcția înainte sau înapoi sau deloc curent (de asemenea, trei valori).

Alegerea sistemului numeric ternar automatar rezolva problema codificării numerelor negative, care în sistemul binar este rezolvată prin introducerea așa-numitei inversiuni, luând în considerare primul bit ca semnat. S-au scris multe despre complexitățile acestei operațiuni pentru un sistem binar atât pe internet, cât și în literatura de specialitate despre limba Assember. În cazul logicii ternare, numărul ar putea fi scris, de exemplu, în acest fel: "+ 00-0 + 0 + -". Aici "+" este o înregistrare economică a valorii "+1", "-", respectiv - "-1", dar zero vorbește de la sine. Când este tradus în limbajul uman, s-ar dovedi următoarele: + 3 ^ 8 + 0 + 0 - 3 ^ 5 + 0 + 3 ^ 3 + 0 + 3 ^ 1 - 3 ^ 0 = 6561 - 243 + 27 + 3 - 1 = 6347. Avantajele logicii ternare ar apărea și atunci când se lucrează cu o mare varietate de date: dacă un răspuns monosilabic se presupune la o anumită întrebare, atunci un bit binar poate avea unul din cele două răspunsuri („da” sau „nu”) , în timp ce ternar trit - deja din trei („Da”, „nu”, „nedefinit”). Programatorii cu experiență își amintesc cât de des este necesar să stocați un răspuns din exact trei posibile, așa că pentru o valoare nedefinită trebuie să inventați ceva, de exemplu, introduceți un parametru suplimentar (binar) în sistem: a fost complet determinat de momentul actual din timp.

Codarea binară a informațiilor este incomodă pentrulucrează cu imagini grafice. Ochiul uman percepe trei culori diferite: albastru, verde și roșu, ca rezultat, fiecare pixel grafic este codificat cu patru octeți, dintre care trei indică intensitatea culorilor de bază, iar al patrulea este considerat unul de rezervă. Această abordare reduce în mod deliberat eficiența graficelor pe computer, dar până acum nu s-a propus nimic mai bun.

Din punct de vedere matematic, un computer ternarar trebui să fie cel mai eficient. Calculele riguroase sunt destul de complicate, dar rezultatul lor se rezumă la următoarea afirmație: eficiența tehnologiei de calcul este mai mare, cu cât sistemul său numeric nativ este mai aproape de numărul e (aproximativ egal cu 2,72). Este ușor de văzut că trei sunt mult mai aproape de 2,72 decât doi. Nu putem decât să sperăm că într-o zi inginerii responsabili cu producția de electronice își vor îndrepta atenția asupra sistemului numeric ternar. Poate că acesta va fi progresul după care va fi creată inteligența artificială?

a placut:
0
Postări populare
Dezvoltarea spirituală
alimente
y