stoxoi_12.jpg



bits01.png


Ο ηλεκτρονικός υπολογιστής είναι μια ψηφιακή ηλεκτρονική μηχανή που επεξεργάζεται πληροφορίες (εισαγωγή, επεξεργασία, εξαγωγή, αποθήκευση, ανάκτηση, αποστολή, λήψη).
Με έναν Η/Υ μπορείτε να:
  • δείτε, ακούσετε, δημιουργήσετε, επεξεργαστείτε πληροφορίες σε έγγραφα, εικόνες, βίντεο, ήχο, λογιστικά φύλλα και βάσεις δεδομένων.
  • παίξετε παιχνίδια, προσομοιώσετε φαινόμενα και καταστάσεις
  • κάνετε υπολογισμούς με αριθμητικά δεδομένα
  • αποστείλετε και λάβετε πληροφορίες μέσω δικτύων

Πως όμως ο υπολογιστής αναπαριστά τις πληροφορίες στη μνήμη του ή όταν αποθηκεύονται ή μεταφέρονται μέσω ενός δικτύου;

Όλες οι μονάδες που αποτελούν το υλικό του υπολογιστή είναι δυνατό να βρίσκονται σε δύο, το πολύ, φυσικές καταστάσεις. Για παράδειγμα οι διακόπτες μπορεί να είναι ανοιχτοί ή κλειστοί (on/off), τα τρανζίστορ (ημιαγωγοί) μπορούν να άγουν ή να μην άγουν, μια μικρή περιοχή του μαγνητικού δίσκου να είναι μαγνητισμένη με κατεύθυνση Βορράς-Νότος ή Νότος-Βορράς, ένα τμήμα της επιφάνειας του οπτικού δίσκου να ανακλά το φως ή όχι, ένα σήμα να είναι σε υψηλή (High) ή χαμηλή (Low) στάθμη. Αυτό έχει διάφορα πλεονεκτήματα, κυρίως απλότητα και μεγάλη ανοχή.
Οι υπολογιστές χρησιμοποιούν το δυαδικό σύστημα (με βάση το 2) για να αναπαραστήσουν την πληροφορία. Λέγεται δυαδικό γιατί διαθέτει μόνο δύο ψηφία (0 ή 1). Η στοιχειώδης αυτή μορφή πληροφορίας (0 ή 1) ονομάζεται δυαδικό ψηφίο ή bit (binary digit).
Όλα τα δεδομένα που χρησιμοποιούνται από τους υπολογιστές αποθηκεύονται σε κωδικοποιημένη μορφή. Κάθε αρχείο που αποθηκεύετε, κάθε εικόνα που δημιουργείτε, κάθε λήψη από το Διαδίκτυο, είναι απλώς ένα σύνολο από bits. Είναι πολύ σημαντικό να γνωρίζετε τον τρόπο που αποθηκεύονται όλα αυτά τα bits, γιατί επηρεάζει το μέγεθος του χώρου που θα χρησιμοποιήσουν τα δεδομένα, το χρόνο που χρειάζεται για να σταλούν μέσω δικτύου ή την ποιότητα του αρχείου σας. Μπορεί να έχετε ακούσει εκφράσεις όπως: "24-bit βάθος χρώματος", "128-bit κρυπτογράφηση", "32-bit διεύθυνση IP", "8-bit ASCII". Κατανοώντας τον ρόλο των bits, θα σας δοθεί η δυνατότητα να αναγνωρίζετε πόσο χώρο χρειάζεται μια εικόνα πραγματικού χρώματος, πόσο δύσκολο είναι να σπάσει ένας κωδικός, πώς κάθε υπολογιστής στο Διαδίκτυο μπορεί να έχει μοναδικό αναγνωριστικό, πώς σε ένα κείμενο μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε χαρακτήρες και από άλλα αλφάβητα εκτός από το Αγγλικό.
Μια ομάδα των 8 bit, ο υπολογιστής τη διαχειρίζεται ως μια ενότητα, η οποία ονομάζεται byte. Αποτελεί την αμέσως πιο σύνθετη μορφή αποθήκευσης και επεξεργασίας δεδομένων μετά το bit και την πιο συνηθισμένη μονάδα μέτρησης της χωρητικότητας όλων των υπολογιστών.Μία λέξη (word) είναι μια μεγαλύτερη ομάδα από bit που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από ένα υπολογιστή σε ένα μόνο κύκλο λειτουργίας του. Το μήκος της δεν είναι σταθερό, αλλά εξαρτάται από πόσα byte μπορεί να διαχειρίζεται ταυτόχρονα η κεντρική μονάδα επεξεργασίας. Οι καταχωρητές των επεξεργαστών έχουν μέγεθος μία λέξη. Οι πρώτοι υπολογιστές τύπου PC είχαν μήκος λέξης 2 byte (16 bits), ενώ οι σύγχρονοι υπολογιστές έχουν μήκος λέξης 8 bytes (64 bits).

bitbyte.jpg
Πηγή: Understanding Bit Types
KB_MB.jpg

Δραστηριότητα:
  • Χρησιμοποιώντας το παρακάτω μαθησιακό αντικείμενο, απαντήστε το φύλλο εργασίας. Μήπως μπορείτε να δημιουργήσετε κάτι αντίστοιχο στο Scratch;





ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ-ΑΝΑΦΟΡΕΣ
  • Bishop, P. (2000). Επιστήμη και Τεχνολογία Υπολογιστών, Πανεπιστημιακές Εκδόσεις ΕΜΠ, Αθήνα 2000
  • University of Canterbury (2015). Computer Science Field Guide, New Zealand (Ανακτήθηκε 02/09/2015 από http://goo.gl/zOCb74)
  • Σιδερίδης, Α., Γιαλούρης. Κ., Παπαδόπουλος. Α., Σταθόπουλος. Κ. (2001). Βασικές Αρχές Ψηφιακής Τεχνολογίας, Παιδαγωγικό Ινστιτούτο, Αθήνα. (Ανακτήθηκε 02/09/2015 από http://goo.gl/q8yHct)


ΠΗΓΕΣ - ΥΛΙΚΟ ΓΙΑ ΕΠΙΠΛΕΟΝ ΜΕΛΕΤΗ
  • Σχ. Βιβλίο: Βασικές Αρχές Ψηφιακής Τεχνολογίας (1.2 Αναπαράσταση Δεδομένων) (http://goo.gl/q8yHct)
  • Computer Science Field Guide (5.1, 5.2), University of Canterbury, New Zealand (http://goo.gl/zOCb74)
  • CSunplugged-Δυαδικοί αριθμοί (http://goo.gl/vFHOF7)


Ø CSunplugged-Δυαδικοί αριθμοί (http://goo.gl/vFHOF7)