Двоичное кодирование
💻 Информатика · 5 класс
Что такое двоичное кодирование
Двоичное кодирование — это запись любой информации с помощью всего двух знаков: 0 и 1. Компьютер не умеет хранить буквы, картинки или звуки так, как видим их мы. Внутри него всё превращается в длинные цепочки нулей и единиц. Понимание двоичного кодирования помогает разобраться, как вообще устроена работа любого цифрового устройства.
Почему именно два знака
Компьютер построен из множества крошечных элементов, каждый из которых может находиться в одном из двух состояний: ток идёт или ток не идёт. Эти два состояния удобно обозначить цифрами 0 и 1. Два знака надёжнее различить, чем десять, поэтому вся техника работает именно с двоичным кодом. Систему счёта только из двух цифр называют двоичной. Привычная нам система счёта — десятичная, в ней десять цифр от 0 до 9.
Как кодируют разные данные
Любую информацию можно представить набором нулей и единиц. Главное — заранее договориться, что какая цепочка означает. Эта договорённость и называется кодом.
| Что кодируем | Как это делается |
|---|---|
| Символ (буква, цифра) | каждому символу соответствует своя цепочка из нулей и единиц |
| Изображение | каждая точка картинки превращается в код её цвета |
| Звук | громкость в каждый момент записывается числом в двоичном виде |
| Число | записывается двоичными цифрами вместо привычных десятичных |
Пример с лампочками
Представим три лампочки в ряд. Каждая либо горит (1), либо погашена (0). Тогда комбинация лампочек — это код:
включена-выключена-включена = 1 0 1
Тремя лампочками можно составить восемь разных комбинаций — от 000 до 111. Чем больше разрядов, тем больше различных кодов получится записать. Двумя разрядами кодируется четыре комбинации, тремя — восемь, четырьмя — шестнадцать. С каждым новым разрядом число комбинаций удваивается.
Кодирование и раскодирование
Записать данные в двоичный код — это кодирование. Обратное действие, когда из кода снова получают понятную нам букву или картинку, называют раскодированием. Чтобы оба действия дали правильный результат, нужно пользоваться одним и тем же кодом. Если кодировать по одному правилу, а раскодировать по другому, получится бессмыслица.
Двоичный код и человек
Человеку читать длинные цепочки нулей и единиц трудно, поэтому на экране мы видим привычные буквы и картинки. А все превращения из двоичного кода в понятный вид и обратно компьютер выполняет сам, очень быстро и незаметно для нас.
Запомните. Двоичный код использует только два знака —0и1. Любые данные внутри компьютера хранятся именно так, потому что его элементы различают только два состояния. Не путайте двоичную систему с десятичной, где цифр десять.
Кратко о главном
- Двоичное кодирование — запись информации двумя знаками:
0и1. - Компьютерные элементы различают два состояния: сигнал есть или сигнала нет.
- Буквы, картинки и звуки превращаются в цепочки нулей и единиц.
- Чем больше разрядов, тем больше разных кодов можно записать.
- Кодирование и раскодирование должны идти по одному коду.