Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

Úvod do principu počítačů (Matematická logika (Informace a data v počítači…

- - - - Bitu odpovídají hodnoty 1 = ANO, 0 = NE v dvojkové (binární)
        soustavě.
        Téměř všechny současné počítače pracují v binární soustavě.
        Bit je dále nedělitelný
    - - byte (bajt)
         = 8 bitů (28=256 možných rozdílných stavů )
         binárně vyjádřená čísla 0 – 255
         základní jednotka, s kterou obvykle počítače pracují
    - - Půlbyte – 4 bity
        (16 možností)
         číslice v
        šestnáctkové
        (hexadecimální)
        soustavě)
         Byte je pak vyjádřen
        dvojicí
        šestnáctkových číslic
         {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,
        A=10,B=11,C=12,
        D=13,E=14,F=15}
    - - Data (jednotné číslo údaj) obvykle chápeme jako údaje, tj. číselné
        hodnoty, znaky, texty a další fakta zaznamenaná ve formě uspořádané
        posloupnosti znaků zvolené abecedy – obvykle binární řetězce
      - Informací sdělení, komunikovatelný poznatek, který má význam pro
        příjemce nebo údaj usnadňující volbu mezi alternativními
        rozhodovacími možnostmi
      - Počítač (výpočetní systém) = stroj na automatické ukládání,
        zpracovávání, zpřístupňování a přenos dat
    - - Počítač von Neumannovy architektury používá dvojkovou
        soustavu, tj. všechny součásti počítače zpracovávají údaje v
        podobě nul a jedniček
         Operační paměť ukládá data i programy v podobě nul a jedniček
         Aritmeticko-logická jednotka počítá ve dvojkové soustavě
         Vstupní zařízení převádějí vstupní údaje (např. stisk klávesy) na nuly
        a jedničky
         Výstupní zařízení převádějí nuly a jedničky na výstupní údaje
        (např. na barvu na obrazovce)
      - Reprezentace (kódování) dat (čísel, textů, barev apod.)
        v počítači
         popisujeme, jak jsou data (čísla, texty, barvy apod.) uložena v
        počítači, tedy jak jsou vyjádřena v nulách a jedničkách
        
        Chceme-li uložit a dále zpracovávat jakákoliv data v počítači, je
        potřeba je vhodným způsobem zakódovat do binární soustavy
         najít pro každý typ dat vhodný kód K
         Kód je prosté (vzájemně jednoznačné) zobrazení množiny kódovaných
        objektů X do množiny kódových slov X´
         {objekty}  {kódová slova}
      - Kódování a interpretace dat
        
        Je nutno najít způsob kódování (kódem k) informačních dat
         množ. objektů {xi
        }  množ. kódových slov {x´i
        | x´i = k (xi
        )},
        kde kódovými slovy jsou binární řetězce
         mají-li binární kódová slova délku n lze vytvořit 2n
        různých
        kódových slov
         např. n = 8 (1 byte)  2
        8 = 256 různých kódových slov
        
        Při zpětné interpretaci uložených dat (zjištění, co kódové slovo
        představuje) je třeba znát kód, kterým byl kódovaný objekt do
        tohoto kódového slova zakódován
        
        Binární kódy
        
        kód je prosté (vzájemně jednoznačné) zobrazení množiny
        kódovaných objektů xi do množiny kódových slov x´i
         množ. objektů {xi
        }  množ. kódových slov {x´i
        | x´i = k (xi
        )},
        kde kódovými slovy jsou binární řetězce
         mají-li binární kódová slova délku n lze vytvořit 2n
        různých
        kódových slov
         např. n = 8 (1 byte)  2
        8 = 256 různých kódových slov
        
        Hammingova vzdálenost
        
        Rozdělení binárních kódů dle dmin
        
        kód (splnění definice kódu)
        dmin ≥ 1
        
        zabezpečující kód
        dmin ≥ 2
        lze detekovat obecně dmin - 1 chyb
        
        samoopravný kód
        dmin ≥ 3
        lze opravit obecně (dmin - 1) div 2 chyb
        
        Hammingův kód – SEC (single error correcting)
        dmin = 3
        
        Princip zabezpečení dat SEC kódem
        
        Korektor je schopen chybu v jednom bitu opravit
         na základě syndromů z komparátoru
         chyby ve dvou bitech ale opraví špatně
        
        SEC DED (double error detecting) kód
         SEC kód rozšířený o bit celkové parity (sudá / lichá)
         je schopen detekovat chybu ve dvou bitech
      - Informační data (elementární datové typy)
         data, která po interpretaci mohou přinášet nějakou informaci
        (Logické hodnoty, Znaky, Čísla)
      - Povelová data (instrukce programu)
         data, která určují počítači (procesoru), jakým způsobem
        zpracovávat informační data
    - - Každý text chápeme jako posloupnost znaků příslušné
        abecedy, tj. znakových hodnot
      - Při ukládání textu ukládáme dvě skupiny informací:
         informace o jednotlivých znacích textu, tzv. prostý text
         informace o formátování textu
         velikost a typ písma, barva, podtržení atd.
      - Znaky
        
        řídicí = znak má speciální význam pro řízení zpracování
        ostatních znakových hodnot, např. konec zprávy, nová řádka
         takové znaky představují tzv. netisknutelné znaky, tj. nemají
        žádnou viditelnou podobu
        
        grafický = znak má význam grafického symbolu pro písmena,
        číslice, interpunkce, značky, ….
         Takovéto znaky představují tzv. vnější reprezentaci vhodnou pro
        zobrazení na monitoru či tisk na tiskárně.
  - - - Logickou hodnota - rozhodnutí, zda je něco pravda či
        nepravda
         možné teoreticky uložit do kódového slova délky 1 b (bit)
         v praxi se ale logická hodnota obvykle ukládá do kódového
        slova velikosti 1 B (byte)