Predstavljanje informacija i racunar

1. Predstavljanje
informacija i
računar

2. Kako predstaviti informacije u
računaru?
• Svakodnevno koristimo digitalnu opremu
kao što je digitalni foto aparat i CD plejer.
• U ovoj lekciji govorićemo o razlici između
analognog i digitalnog i osobinama
digitalizacije.
• Učićemo o jedinici informacije i količini
informacija.
2

3. Analogno i digitalno
Razlika između analognog i digitalnog
• Oprema kao što je sat ili mjerač krvnog pritiska koriste
obje vrste prikaza analogni i digitalni prikaz.
• Npr. sat s digitalnim prikazom pokazuje tačno vrijeme
8:23:15, dok na analognom satu ne možemo vidjeti
tačno vrijeme jer se druga kazaljka uvijek kreće.
• S druge strane, ako želimo vidjeti koliko minuta ostaje
do dolaska voza, potrebno je izračunati “vrijeme
dolaska voza – trenutno vrijeme“ za sat s digitalnim
prikazom, međutim sa satom koji ima analogni prikaz,
možete vizuelno procijeniti koliko je vremena prošlo, a
koliko ostalo. 3

4. 4
A n a l o g n i p r i k a z i d i g i t a l n i p r i k a z
Riječ Digitalno potiče od riječi digit što znači cifra.

5. Digitalizacija
Pretvaranje slikovnog prikaza u digitalni
• Zamislimo slikovni podatak koji ima 9 polja 3 kolone x 3 vrste
Kada se obojeni dio i bijeli dio ovog slikovnog podatka zamijeni
sa "1" i "0" i prikaže u horizontalnu liniju, on postaje
"011101010".
• Sa ovom operacijom, možete vidjeti da je slikovni podatak
digitalizovan.
5

6. • Zatim, kakva vrsta slikovnog prikaza ima vrijednost
"101010101"? Sa ovom informacijom, moguće je lako
rekonstruisati slikovni prikaz.
• Isto tako, kada se panel podijeli na više vrsta i kolona moguće
je i složeniji slikovni prikaz digitalizovati i precizno predstaviti.
• Predstavljanje broja pomoću dva broja 0 i 1 zove se
predstavljanje broja u binarnom brojčanom sistemu, a broj
predstavljen koristeći binarni brojčani sistem zove se binarni
broj.
6

7. Vježba
• Vrijednost "1000101010001000101010001"pretvori u panel
od 5 vrsta x 5 kolona.
7

8. Pretvaranje zvuka u brojčani
zapis
• Razmislimo kako se digitalno snima zvuk. Zvuk je talas.
Zvuk bubnjeva osciluje kroz vazduh i ta oscilacija dopire
do naših ušiju. Ovaj zvučni talas se pretvara u visoki i niski
napon i snima se na CD itd... Što je zvuk viši, viša je i
amplituda i izlazni napon postaje veći.
8

9. • Snimanje električnim signalom je direktna promjena napona
(promjena magnetnog polja je analogno snimanje), a snimanje
pretvaranjem u brojčanu vrijednost "0" i "1" je digitalno snimanje.
• Npr. provjerite napon oblika talasa (analogni signal) koji je analogni
električni signal (gornji dio slike).
• Horizontalna osa prikazuje vrijeme, a vertikalna osa prikazuje
vrijednost napona.
• Vrijednost napona postavlja se na “1” ako je vrijednost napona veća,
a na “0” ako je manja od određnog standarda.
• Digitalni napon je moguće pretvoriti u oblik talasa (digitalni signal)
kao "011100100"
(donji dio slike).
9

10. Osobine digitalizacije
• Upotreba digitalne opreme kao što su muzički CD-ovi, MD-ovi i
mobilni telefoni je sve veća.
• Prednosti digitalizacije:
1. Moguće je ukloniti šum koji se sadrži u analognom
signalu.(ometajući šum)
• Izvorni oblik talasa napona kod digitalnog signala je brojčana
vrijednost "0" i "1", tako da je moguće ispravljanje šuma (donji
dio Slike).
• Kod analognog signala, talasni oblik napona postaje izobličen
ako šum postoji i nije moguće sprovesti obnavljanje, jer je
oblik izvornog signala nepoznat kada pokušate ukloniti šum
(gornji dio Slike). 10

11. 11

12. 2. Mogućnost smanjenja količine podataka
• Moguće je smanjiti količinu podataka po određenim
pravilima kao što je predstavljanje "AAAAAA" kao "A6".
• Na ovaj način, komunikacija informacije je lakša putem
sažimanja.
3. Zvuk i slikovni prikaz itd... mogu se obraditi na isti način.
• Zvuk i slikovni prikaz itd... mogu se obraditi kao brojčana
vrijednost binarnog broja "0" ili "1" na isti način.
Digitalizacija različitih informacija 12
Ovo je proces kojim se smanjuje kapacitet podataka, a sadržaj
informacije ostaje neizmjenjen.

13. Osobine digitalizacije
• Dekompresija signala je laka (rijetko dođe do
greške);
• Moguće je sažimati podatke i lako prenijeti
informaciju;
• Moguće je obraditi znak, zvuk i sliku na isti način.
13

14. Bit i količina podataka
• Šta je bit?
• Zamislite sljedeće "Da, Ne" igru s 32 karte od 2 do 9
pripremljenih karata za igru.
• Jedna osoba postaje ispitivač i on/ona odabere jednu kartu i
pogleda je.
• Druga osoba postaje ispitanik i on/ona pogađa kartu odabranu
od strane ispitivača ove igre.
• Ispitivač može odgovoriti samo "Da" ili "Ne" na pitanje
ispitanika.
• Q1 "Da li je boja karte crna?" … Da
• Q2 "Da li je znak pik?"! … Da
• Q3 "Da li je broj neparan?" … Ne
• Q4 "Da li je broj 5 ili manje?" … Ne 14

15. • Kada se ova pitanja ponavljaju, dobije se odgovor.
• Bit (bit)
• To znači jedna cifra (binarna cifra) binarnog broja. 15

16. • Količina informacija
• U "Da, Ne" igri, možete vidjeti da li je karta crna ili crvena
odgovarajući na pitanje Q1 "Da li je boja crna?" i moguće je
suziti odgovore na polovinu.
• Moguće je suziti odgovore na 1/2x1/2x1/2x1/2=1/16 sa 4
pitanja.
• To znači da je moguće suziti odgovore na 1 iz kombinacija
• 2x2x2x2=16 uzoraka.
• Za odgovore ovih alternativnih pitanja, ako su "Da" i "Ne"
postavljeni na "1" ili "0" i prikazani redom, odgovor za jedno
pitanja može se prikazati kao "1", a odgovori na četiri pitanja
mogu se prikazati kao"1100" i oni postaju brojčana vrijednost
binarnog broja.
• Informacija za jedan odgovor zove se količina informacije od 1
bita.
• Količina informacija 4 pitanja je 4 bita, i količina informacija se
povećava ako se povećava i broj odgovora.
16

17. • Binarni broj koji se zapisuje pomoću dva broja, "0" i "1" može
predstavljati sledeća stanja:
• Za 1 bit, 21=2=2 uzorka
• Za 2 bita, 22=2x2=4 uzorka
• Za 3 bita, 23=2x2x2=8 uzoraka
• Za 4 bita, 24=2x2x2x2=16 uzoraka
• Za 5 bita, 25=2x2x2x2x2=32 uzorka
• Za 6 bita, 26=2x2x2x2x2x2=64 uzorka
• Za 7 bita, 27=2x2x2x2x2x2x2=128 uzoraka
• Za 8 bita, 28=2x2x2x2x2x2x2x2=256 uzoraka
• Niz od 8 bita zove se 1 bajt (byte). 1bajt (byte) može
predstavljati 256 uzoraka stanja.
17

18. • Bit i količina informacija
• 1 bit može predstavljati dva stanja i količina
informacije je 1 bit.
• n bita može predstavljati 2n stanja i količina
informacije je n bita.
• Kada je količina informacija velika, moguće je
predstavljati mnogo stanja, međutim,
vjerovatnoća realizovanja tog stanja postaje
1/(broj stanja koja se mogu realizovati).
18

19. • Vježba
• Koliko kombinacija se može napraviti pomoću panela od 4
kolone x 4 vrste? Koliko bita je količina informacije?
• Kolika količina izražena u bitima je potrebna za izbor pikove
šestice od 32 karte od 2 do 9 karata za "Da, Ne" igru?
19