Во внутренней памяти компьютера представление информации

Тест по теме “Информация”
тест по информатике и икт (8 класс) по теме

1. Информацию, изложенную на доступном для получателя языке называют:

  1. полной;
  2. полезной;
  3. актуальной;
  4. достоверной;
  5. понятной.

2. Информацию, не зависящую от личного мнения или суждения, называют:

  1. достоверной;
  2. актуальной;
  3. объективной;
  4. полной;
  5. понятной.

3. Информацию, отражающую истинное положение вещей, называют:

  1. полной;
  2. полезной;
  3. актуальной;
  4. достоверной;
  5. понятной.

4. Информацию, существенную и важную в настоящий момент, называют:

  1. полной;
  2. полезной;
  3. актуальной;
  4. достоверной;
  5. понятной.

5. Наибольший объем информации человек получает при помощи:

  1. органов слуха;
  2. органов зрения;
  3. органов осязания;
  4. органов обоняния;
  5. вкусовых рецепторов.

6. Тактильную информацию человек получает посредством:

  1. специальных приборов;
  2. термометра;
  3. барометра;
  4. органов осязания;
  5. органов слуха.

7. Сигнал называют аналоговым, если

  1. он может принимать конечное число конкретных значений;
  2. он непрерывно изменяется по амплитуде во времени;
  3. он несет текстовую информацию;
  4. он несет какую-либо информацию;
  5. это цифровой сигнал.

8. Сигнал называют дискретным, если

  1. он может принимать конечное число конкретных значений;
  2. он непрерывно изменяется по амплитуде во времени;
  3. он несет текстовую информацию;
  4. он несет какую-либо информацию;
  5. это цифровой сигнал.

9. Преобразование непрерывных изображений и звука в набор дискретных значений в форме кодов называют –

  1. кодированием;
  2. дискретизацией;
  3. декодированием;
  4. информатизацией.

10. Во внутренней памяти компьютера представление информации

  1. непрерывно;
  2. дискретно;
  3. частично дискретно, частично непрерывно;
  4. информация представлена в виде символов и графиков.

11. Аналоговым сигналом является:

  1. сигнал светофора;
  2. сигнал SOS;
  3. сигнал маяка;
  4. электрокардиограмма;
  5. дорожный знак.

12. Дискретный сигнал формирует:

  1. барометр;
  2. термометр;
  3. спидометр;
  4. светофор.

13. Измерение температуры представляет собой:

  1. процесс хранения информации;
  2. процесс передачи информации;
  3. процесс получения информации;
  4. процесс защиты информации;
  5. процесс использования информации.

14. Перевод текста с английского языка на русский можно назвать:

  1. процесс хранения информации;
  2. процесс передачи информации;
  3. процесс получения информации;
  4. процесс защиты информации;
  5. процесс обработки информации.

15. Обмен информацией – это:

  1. выполнение домашней работы;
  2. просмотр телепрограммы;
  3. наблюдение за поведением рыб в аквариуме;
  4. разговор по телефону.

16. К формальным языкам можно отнести:

  1. английский язык;
  2. язык программирования;
  3. язык жестов;
  4. русский язык;
  5. китайский язык.

17. Основное отличие формальных языков от естественных:

  1. в наличии строгих правил грамматики и синтаксиса;
  2. количество знаков в каждом слове не превосходит некоторого фиксированного числа;
  3. каждое слово имеет не более двух значений;
  4. каждое слово имеет только один смысл;
  5. каждое слово имеет только один смысл и существуют строгие правил грамматики и синтаксиса.

18. Двоичное число 10001 2 соответствует десятичному числу

19. Число 24 8 соответствует числу

20. Какое число лишнее:

21. Укажите самое большое число:

22. За единицу количества информации принимается:

23. В какой из последовательностей единицы измерения указаны в порядке возрастания

  1. гигабайт, килобайт, мегабайт, байт
  2. гигабайт, мегабайт, килобайт, байт
  3. мегабайт, килобайт, байт, гигабайт
  4. байт, килобайт, мегабайт, гигабайт

7. Внутреннее представление данных в памяти эвм

Информация в ЭВМ записывается в форме цифрового двоичного кода, т. к. элементы из которых строится память, могут находиться в двух устойчивых состояниях 0 и 1. Двоичное кодирование используется для представления как числовой, так и текстовой, графической, звуковой информации. Форматы представления данных в памяти компьютера определяют диапазоны значений, которые эти данные могут принимать, скорость их обработки, объем памяти, который требуется для хранения этих данных.

В ЭВМ используются следующие формы представления данных:

  • числа с фиксированной точкой;
  • числа с плавающей точкой;
  • символы.

7.1. Числа с фиксированной точкой.

Целые числа точно представляются в памяти компьютера и позволяют выполнять операции без погрешностей. Аппаратурой компьютеров поддерживается несколько форматов представления целых данных и множество операций над ними. Целые числа в памяти компьютера всегда хранятся в формате с фиксированной точкой, что, безусловно, ограничивает диапазон чисел, с которыми может работать компьютер и требует учета особенностей организации арифметических действий в ограниченном числе разрядов. Рассмотрим подробнее это представление. Все числа, которые хранятся в памяти компьютера, занимают определенное число двоичных разрядов. Это количество определяется форматом числа. Обычно для представления целых чисел используют несколько форматов. В IBM-совместимых ПК поддерживается три формата: байт (8 разрядов), слово (16 разрядов), двойное слово (32 разряда). Целые числа вписываются в разрядную сетку, соответствующую формату. Для целых чисел разрядная сетка имеет вид:

n-1 n-2 n-3 2 1 0
S . . .

где – разряды двоичной записи целого числа,S- разряд, отведенный для представления знака числа. Для положительных чисел знак кодируется цифрой 0, а для отрицательных – цифрой 1 (прямой код). Разделитель между целой и дробной частью зафиксирован после, дробной части нет.N- количество двоичных разрядов в разрядной сетке. Если количество разрядов в сетке оказывается больше, чем количество цифр в числе, то старшие разряды заполняются нулями. Например, числов формате байта (8 бит) запишется так:

7 6 5 4 3 2 1 1
0 0 0 0 1 0 1 1

знак Для упрощения операций с отрицательными числами используются специальные (обратный и дополнительный) коды (см. выше).

7.2. Числа с плавающей точкой

Для представления вещественных чисел используется форма чисел с плавающей точкой. Такое представление основано на записи числа в экспоненциальном виде: – нормальная форма. Нормальная форма представления чисел неоднозначна. Например, десятичное числоможно представитьДля однозначности используется нормализованная форма, в которой положение точки всегда задается перед первой значащей цифрой мантиссы, т.е. мантисса должна быть меньше 1 и первая значащая цифра – не ноль (0.7328 х 10 2 ). В память ПК мантисса представляется как целое число, содержащее только значащие цифры (0 целых и запятая не хранятся). Следовательно, внутреннее представление вещественного числа сводится к представлению пары чисел: мантиссы и порядка. Таким образом часть разрядов памяти, отводимой под вещественное число используется для хранения порядка числа р, а остальные – разряды для хранения мантиссы: Порядок числа и мантисса хранятся в двоичном коде. Точность вычислений зависит от длины мантиссы, а порядок числа определяет допустимый диапазон представления действительных чисел. В IBM-совместимых компьютерах используется три формата представления данных в форме с плавающей точкой (32 разряда, 64 разряда и 80 разрядов), позволяющие определить три диапазона для положительных вещественных чисел: от 1,5х10 -45 до 3,4х10 38 , от 5х10 -324 до 1,7х10 308 и от 1,9х10 -4951 до 1,1х10 4932 . Для представления положительных чисел в знаковый разряд записывается 0, а для отрицательных – 1. В качестве примера рассмотрим внутреннее представление вещественного числа в 4-х байтовой ячейке памяти.

31 24 23 0
Знак Порядок Мантисса

В старшем бите первого байта хранится знак числа (0 –«+», 1 – «-»). Оставшиеся 7 бит отводятся под машинный порядок. В следующих трех байтах хранятся значащие цифры мантиссы (24 разряда). В семи двоичных разрядах помещаются двоичные числа в диапазоне от 0000000 до 1111111. Следовательно, машинный порядок изменяется в диапазоне от 0 до 2 7 . Порядок может быть и положительным и отрицательным (-64 до 63). Машинный порядок смещен относительно математического порядка и имеет только положительные значения. Минимальному математическому значению порядка соответствует 0: Мр=р+64. В двоичной СС эта формула имеет вид: Мр22+100 00002 Пример: Записать внутреннее представление числа 250,1875 в форме с плавающей точкой.

  1. Переведем число в 2-ю СС.

250,1875=1111 1010, 0011 0000 0000 00002(24 значащие цифры) 2. Запишем в форме нормализованного числа с плавающей точкой 0, 1111 1010 0011 0000 0000 00002х 102 1000 3. Вычислим машинный порядок в двоичной СС. Мр2=1000+100 0000= 100 1000 4. Запишем представление числа с учетом знака в 4-байтовой ячейке памяти:

31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
4 байт 3 байт 2 байт 1 байт

Особенности представления вещественных чисел в памяти ПК определяет свойства машинных чисел: при переводе дробной части десятичного числа в формат с плавающей точкой происходит его округление до количества разрядов, определяемых длинной мантиссы. Ограниченная длина мантиссы приводит к погрешности при выполнении операций – лишние разряды отсекаются или происходит округление чисел.

Представление чисел в компьютере

После того, как мы узнали об основных единицах для измерения информации необходимо разобраться с тем, как в ЭВМ хранятся различные типы данных. В этой статье мы поговорим про представление чисел в компьютере.

Основные понятия и положения

Прежде чем начать разбираться в теме, следует понимать, что все ЭВМ, на данный момент времени, работают с двоичной системой счисления. Это значит, что и вся информация (звуковая, графическая или текстовая) хранится в памяти ПК в виде последовательностей нулей и единиц.

Схематично компьютерная память выглядит так, как показано на схеме ниже:

представление чисел в компьютере

Как видно из рисунка внутренняя память представляет собой разряды, каждый из которых содержит один бит информации (0 или 1). А восемь битовых кластеров образуют один байт (машинное слово).

Машинное слово – минимально адресуемая ячейка памяти, которую за раз можно обработать командой процессора. То есть минимально процессор может обработать один байт.

Отсюда также вытекает правило, что данные в компьютере представляются дискретно (отдельно). В качестве примера приведем изображение на мониторе. Оно состоит из точек (пикселей). Цвет же каждой точки задается последовательностью из 0 и 1.

Логические операции. ➞ Что такое конъюнкция, дизъюнкция, импликация

Представление чисел в компьютере

Существует несколько вариантов для отображения чисел в ЭВМ, и зависят они от формата числа.

Представление целых чисел в ЭВМ

Для представления целых чисел, в вычислительных машинах существует несколько способов, которые используют 8,16, 24 или 32 разряда памяти (1, 2, 3 и 4 байта).

Первым способом является беззнаковое представление. С его помощью представляются только целые положительные величины, которые не участвуют в арифметических операциях и выступают в роли констант (дата, время и т.д.).

Чтобы представить число в беззнаковой форме необходимо перевести его в двоичную систему счисления и дополнить с начала нулями до нужной разрядности (дополняем до 1,2,3 или 4 байт).

Также следует отметить, что есть ограничения на количество чисел, которые можно представить в n разрядной ячейке. Для беззнаковых величин оно составляет ​\( 2^n \).

максимальные и минимальные значения беззнаковых чисел

Пример: Перевести 54 в беззнаковый формат.

Находим представление 54 в бинарной системе счисления:

\( 1) \ 54:2 \ = \ 27 \ | \ Остаток \ 0 \)
\( 2) \ 27:2 \ = \ 13 \ | \ Остаток \ 1 \)
\( 3) \ 13:2 \ = \ 6 \ | \ Остаток \ 1 \)
\( 4) \ 6:2 \ = \ 3 \ | \ Остаток \ 0 \)
\( 5) \ 3:2 \ = \ 1 \ | \ Остаток \ 1 \)

Итого ​ \( 54_ \) равняется \( 110110_ \). ​​

Дополняем результат до одной из стандартных разрядностей (8 бит) = 00110110.

Ответ: 00110110.

Для представления чисел, которые участвуют в вычислительных операциях, используется представление со знаком. В такой форме записи старший разряд всегда отводится под знак (0 для положительных чисел и 1 для отрицательных).

представление знаковых чисел в компьютере

В случае со знаковым представлением также существуют ограничения. Так как один разряд отводится под знак, то в n-разрядную ячейку можно записать \( (2^ -1) \) положительных и ​\( 2^ \) отрицательных значений.

диапазон знаковых чисел

Также следует отметить следующую особенность — все отрицательные значения в компьютере хранятся в обратном или дополнительном коде, а положительные в прямом.

Для того чтобы перевести число в обратный и дополнительный код вам надо:

  1. Взять его значение по модулю и перевести в двоичную систему счисления (получим прямой код).
  2. Все нули заменить на 1, а единицы на нули (получаем обратный код).
  3. Для получения дополнительного кода прибавляем к нулевому разряду единицу.

Пример: Перевести -54 в дополнительный код.

  1. Из предыдущего примера — 54 в бинарной системе и беззнаковой форме равняется 00110110.
  2. Для получения обратного кода меняем 0 на 1, а 1 на 0 — 11001001.
  3. Чтобы получить дополнительный код прибавляем в конец единицу — 11001001 + 00000001 = 11001010.

Почему же для хранения отрицательных чисел используют обратный или дополнительный код? Это позволяет изменить операцию вычитания на операцию сложения. В противном случае компьютеру бы каждый раз приходилось выяснять, где положительная величина, а где отрицательная и после этого сравнивать их модули, для определения конечного знака, что очень сильно усложняло бы весь алгоритм.

Представление вещественных чисел

Всего существует два способа для представления множества вещественных значений – естественная или экспоненциальная форма.

В жизни мы пользуемся естественной формой. Так число 42,6 мы можем записать несколькими способами. Например:

  • ​ \( 426*10^ \) ​;
  • ​ \( 4,26*10^1 \) ​;
  • ​ \( 42,6*10^0 \) ​.

В компьютере же используется экспоненциальная форма записи. Выглядит она так:

вещественное число

Здесь m – мантисса, которая представляет собой правильную дробь (в правильных дробях числитель меньше знаменателя).

q – система счисления, в которой представлено число.

P – порядок.

В ЭВМ отводится один разряд под знак мантиссы, один под знак порядка и различное число бит под саму мантиссу и порядок. Данный формат записи называется «С плавающей запятой».

представление вещественных чисел в компьютере

Чем больше бит отводится под мантиссу, тем точнее представляемая величина, чем больше ячеек отводится под порядок, тем шире диапазон от наименьшего числа, до наибольшего числа, представляемого в компьютере при заданном формате.

Так как компьютерная память величина дискретная и конечная, то и множество вещественных чисел, с которым работает ЭВМ также конечно.

Видео

  • Политика конфиденциальности
  • Пользовательское соглашение
  • Обо мне
  • Карта сайта
  • Обратная связь

При подготовке материала использовались источники:
https://nsportal.ru/shkola/informatika-i-ikt/library/2014/03/25/test-po-teme-informatsiya
https://studfile.net/preview/5862324/page:7/
https://tvoyapecarnya.ru/informaics/predstavlenie-chisel-v-kompyutere