Информация, которая хранится на компьютерном носителе под специальным именем

Обновлено: 21.11.2024

В Интернете есть нечто большее, чем Всемирная паутина

Когда мы думаем об Интернете, мы часто думаем только о Всемирной паутине. Интернет — это один из нескольких способов получения информации из Интернета. Эти различные типы интернет-соединений известны как протоколы. Вы можете использовать отдельные программные приложения для доступа к Интернету с каждым из этих протоколов, хотя вам, вероятно, это и не понадобится. Многие веб-браузеры в Интернете позволяют пользователям получать доступ к файлам с использованием большинства протоколов. Ниже приведены три категории интернет-услуг и примеры типов услуг в каждой категории.

Протоколы извлечения файлов
Этот тип службы был одним из первых способов получения информации с компьютеров, подключенных к Интернету. Вы могли просматривать имена файлов, хранящихся на обслуживающем компьютере, но у вас не было никакой графики, а иногда и описания содержимого файла. Вам потребуется хорошо знать, какие файлы содержат искомую информацию.

FTP (протокол передачи файлов)
Это был один из первых разработанных Интернет-сервисов, позволяющий пользователям перемещать файлы с одного компьютера на другой. Используя программу FTP, пользователь может войти на удаленный компьютер, просмотреть его файлы, а также загрузить или загрузить файлы (если удаленный компьютер позволяет). Это могут быть файлы любого типа, но пользователю разрешено видеть только имя файла; описание содержимого файла не включено. Вы можете столкнуться с протоколом FTP, если попытаетесь загрузить какие-либо программные приложения из всемирной паутины. Многие сайты, предлагающие загружаемые приложения, используют протокол FTP.

Пример окна протокола FTP:

Gopher
Gopher предлагает загружаемые файлы с некоторым описанием содержимого, чтобы упростить поиск нужного файла. Файлы расположены на удаленном компьютере в иерархическом порядке, так же, как файлы на жестком диске вашего компьютера. Этот протокол больше не используется широко, но вы все еще можете найти несколько действующих сайтов гоферов.

Пример окна Gopher:

Telnet
Вы можете подключиться и использовать удаленную компьютерную программу, используя протокол telnet. Как правило, вы подключаетесь через telnet к определенному приложению, размещенному на обслуживающем компьютере, что позволяет вам использовать это приложение, как если бы оно было на вашем собственном компьютере. Опять же, для использования этого протокола требуется специальное программное обеспечение.

Ниже приведены внешние ссылки, которые будут открываться во всплывающих окнах:

FTP
Пример протокола FTP: TUCOWS. Сайты загрузки программного обеспечения, музыки, тем и игр.

Обратите внимание: если вы пытаетесь приобрести какое-либо из следующего оборудования, перейдите по соответствующей ссылке ниже, в противном случае следуйте инструкциям на этой странице.

Определения

Информационные и компьютерные технологии (ИКТ)

Включает информационные технологии и любое оборудование или взаимосвязанную систему или подсистему оборудования, которое используется для создания, преобразования или дублирования данных или информации.

Термин "электронные и информационные технологии" включает, помимо прочего:

  • телекоммуникационные продукты (например, телефоны)
  • информационные киоски и транзакционные автоматы
  • Сайты в Интернете
  • мультимедиа
  • офисное оборудование, такое как копировальные аппараты и факсимильные аппараты

Термин не включает любое оборудование, содержащее встроенные информационные технологии, которое используется как неотъемлемая часть продукта, но основной функцией которого не является получение, хранение, манипулирование, управление, перемещение, контроль, отображение, переключение , обмен, передачу или прием данных или информации. Например, оборудование HVAC (отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха), такое как термостаты или устройства контроля температуры, а также медицинское оборудование, где информационные технологии являются неотъемлемой частью его работы, не являются информационными технологиями.

Информационные технологии

Любое оборудование или взаимосвязанная система или подсистема оборудования, которое используется для автоматического сбора, хранения, обработки, управления, перемещения, контроля, отображения, переключения, обмена, передачи или приема данных или информации.

Термин информационные технологии включает компьютеры, вспомогательное оборудование, программное обеспечение, микропрограммы и аналогичные процедуры, услуги (включая услуги поддержки) и соответствующие ресурсы.

Исключения

По состоянию на январь 2016 года исключения ATI больше не обрабатываются для покупок ИКТ CSUSM. Продукты будут проверяться на уровне оценки воздействия ATI на сообщество кампуса. Если продукт оказывает сильное влияние и не полностью доступен, необходимо будет создать EEAAP. Если команда ATI подтвердит, что продукт оказывает незначительное влияние, он будет исключен из дальнейшей проверки ATI.

Обратите внимание, что это относится только к части ITR, относящейся к ATI, и группа ИТ-безопасности может не определить такое же влияние на основе своих требований.

Изучите множество устройств, предназначенных для увеличения емкости вашего цифрового хранилища, и узнайте, как они работают.

Емкость хранилища больше не зависит от физической емкости вашего компьютера. Существует множество вариантов хранения ваших файлов при сохранении места на вашем компьютере, телефоне или планшете. Если ваши устройства работают медленно и на них не хватает места, вы можете выгрузить файлы на физическое устройство хранения. Или, что еще лучше, используйте лучшие технологии хранения и сохраняйте файлы в облаке.

Облачное хранилище

Хотя облачное хранилище не является устройством как таковым, оно является новейшим и наиболее универсальным типом хранилища для компьютеров. «Облако» — это не одно место или объект, а огромная коллекция серверов, размещенных в центрах обработки данных по всему миру. Когда вы сохраняете документ в облаке, вы сохраняете его на этих серверах.

Поскольку облачное хранилище хранит все в Интернете, оно не использует дополнительное хранилище вашего компьютера, что позволяет вам экономить место.

Облачное хранилище обеспечивает значительно большую емкость по сравнению с USB-накопителями и другими физическими устройствами. Это избавляет вас от необходимости просматривать каждое устройство в поисках нужного файла.

Хотя внешние жесткие диски и твердотельные накопители когда-то пользовались популярностью из-за их портативности, они также уступают облачным хранилищам. Не так много карманных внешних жестких дисков. Хотя они меньше и легче, чем внутренний накопитель компьютера, они все же являются осязаемыми устройствами. Облако, с другой стороны, может быть с вами где угодно, не занимая физического места и не подвергаясь физическим уязвимостям внешнего диска.

Внешние устройства хранения также были популярны как быстрое решение для передачи файлов, но они полезны только в том случае, если у вас есть доступ к каждому физическому устройству. Облачные вычисления процветают, поскольку многие предприятия теперь работают удаленно. Вполне вероятно, что вы не стали бы отправлять USB-накопитель за границу, чтобы отправить коллеге большой файл. Облачное хранилище действует как мост между удаленными работниками, что упрощает совместную работу на расстоянии.

Если вы забудете принести на встречу жесткий диск с важными документами, вы ничего не сможете сделать, кроме как вернуться и взять его. Если вы вообще сломаете или потеряете жесткий диск, маловероятно, что вы когда-нибудь вернете эти данные. Этих рисков не существует для облачного хранилища — ваши данные зарезервированы и доступны в любое время и в любом месте, если у вас есть доступ к Интернету.

Благодаря онлайн-файлам Dropbox вы можете получить доступ к любому файлу в своем аккаунте с рабочего стола, не занимая место на жестком диске. Это похоже на локальное хранение ваших файлов — только они не занимают место на вашем диске. Сохранение всех ваших файлов в Dropbox означает, что они всегда доступны в один клик. Вы можете получить к ним доступ с любого устройства с подключением к Интернету и мгновенно поделиться ими.

Внешние устройства хранения

Помимо носителей данных, содержащихся в компьютере, существуют также цифровые устройства хранения, которые являются внешними по отношению к компьютерам. Они обычно используются для увеличения емкости хранилища на компьютере, на котором мало места, обеспечения большей мобильности или упрощения передачи файлов с одного устройства на другое.

А если вы хотите перенести файлы с внешних дисков в облако, вы можете использовать резервное копирование на внешний диск и получать доступ к своим файлам из любого места.

Внешние жесткие и твердотельные диски

В качестве внешних дисков можно использовать как жесткие диски, так и твердотельные накопители. Как правило, они предлагают наибольшую емкость среди внешних вариантов: внешние жесткие диски предлагают до 20 ТБ хранилища и (по разумной цене) внешние твердотельные накопители предлагают до 8 ТБ хранилища.

Внешние жесткие и твердотельные диски работают точно так же, как и их внутренние аналоги. Большинство внешних накопителей можно подключить к любому компьютеру; они не привязаны к одному устройству, поэтому являются достойным решением для передачи файлов между устройствами.

Устройства флэш-памяти

Мы упоминали флэш-память ранее при обсуждении твердотельных накопителей. Устройство флэш-памяти содержит триллионы взаимосвязанных ячеек флэш-памяти, в которых хранятся данные. Эти ячейки содержат миллионы транзисторов, которые при включении и выключении представляют 1 и 0 в двоичном коде, что позволяет компьютеру считывать и записывать информацию.

Одним из наиболее узнаваемых типов устройств флэш-памяти является USB-накопитель. Эти небольшие портативные запоминающие устройства, также известные как флэш-накопители или карты памяти, долгое время были популярным выбором в качестве дополнительного хранилища данных на компьютере. Прежде чем обмениваться файлами в Интернете стало легко и быстро, USB-накопители были необходимы для простого перемещения файлов с одного устройства на другое. Однако их можно использовать только на устройствах с портом USB. Большинство старых компьютеров имеют USB-порт, но для новых может потребоваться адаптер.

В наши дни флэш-накопитель USB может вмещать до 2 ТБ. Они обходятся дороже за гигабайт, чем внешний жесткий диск, но преобладают как простое и удобное решение для хранения и передачи небольших файлов.

Помимо USB-накопителей, устройства флэш-памяти также включают SD и карты памяти, которые вы узнаете как носитель данных, используемый в цифровых камерах.

Оптические запоминающие устройства

Компакт-диски, DVD-диски и диски Blu-Ray используются не только для воспроизведения музыки и видео — они также служат устройствами хранения данных. В совокупности они называются оптическими запоминающими устройствами или оптическими носителями.

Двоичный код хранится на этих дисках в виде крошечных выпуклостей вдоль дорожки, которая по спирали идет наружу от центра диска. Когда диск работает, он вращается с постоянной скоростью, а лазер внутри дисковода сканирует неровности на диске. То, как лазер отражает или отскакивает от удара, определяет, представляет ли он 0 или 1 в двоичном формате.

DVD имеет более плотную спиральную дорожку, чем компакт-диск, что позволяет хранить на нем больше данных, несмотря на тот же размер, а в приводах DVD используется более тонкий красный лазер, чем в приводах компакт-дисков. DVD-диски также позволяют использовать двойной слой для дальнейшего увеличения их емкости. Blu-Ray вывел вещи на новый уровень, сохраняя данные на нескольких слоях с еще меньшими выпуклостями, которые требуют еще более тонкого синего лазера для их чтения.

  • CD-ROM, DVD-ROM и BD-ROM относятся к оптическим дискам, предназначенным только для чтения. Данные, записанные на них, являются постоянными и не могут быть удалены или перезаписаны. Вот почему их нельзя использовать в качестве личного хранилища. Вместо этого они обычно используются для программ установки программного обеспечения.
  • Диски формата CD-R, DVD-R и BD-R можно записывать, но нельзя перезаписывать. Любые данные, которые вы сохраните на чистом записываемом диске, будут постоянно храниться на этом диске. Таким образом, они могут хранить данные, но не так гибки, как другие устройства хранения.
  • CD-RW, DVD-RW и BD-RE можно перезаписывать. Это позволяет вам записывать на них новые данные и стирать с них ненужные данные сколько угодно. Их обогнали более новые технологии, такие как флэш-память, но CD-RW когда-то были лучшим выбором для внешнего хранилища. Большинство настольных компьютеров и многие ноутбуки оснащены дисководами для компакт-дисков или DVD-дисков.

CD может хранить до 700 МБ данных, DVD-DL — до 8,5 ГБ, а Blu-Ray — от 25 до 128 ГБ данных.

Диски

Хотя на данный момент они могут быть устаревшими, мы не можем обсуждать устройства хранения, не упомянув хотя бы скромную дискету, также известную как дискета. Дискеты были первыми широко доступными портативными съемными запоминающими устройствами. Вот почему большинство значков «Сохранить» выглядят именно так: они созданы по образцу дискеты. Они работают так же, как жесткие диски, но в гораздо меньших масштабах.

Емкость гибких дисков никогда не превышала 200 МБ до того, как CD-RW и флэш-накопители стали предпочтительными носителями информации. iMac был первым персональным компьютером, выпущенным без дисковода для гибких дисков в 1998 году. С этого момента более чем 30-летнее господство гибких дисков очень быстро пошло на убыль.

Хранение в компьютерных системах

Запоминающее устройство – это устройство, которое в основном используется для хранения данных. В каждом настольном компьютере, ноутбуке, планшете и смартфоне есть какое-то запоминающее устройство. Существуют также автономные внешние накопители, которые можно использовать на разных устройствах.

Хранилище необходимо не только для хранения файлов, но и для выполнения задач и приложений. Любой файл, который вы создаете или сохраняете на своем компьютере, сохраняется на запоминающем устройстве вашего компьютера. На этом устройстве хранения также хранятся все приложения и операционная система вашего компьютера.

По мере развития технологий устройства хранения данных также претерпели значительные изменения. В настоящее время устройства хранения данных бывают самых разных форм и размеров, и существует несколько различных типов устройств хранения данных, предназначенных для различных устройств и функций.

Запоминающее устройство также известно как носитель данных или носитель данных. Объем цифрового хранилища измеряется в мегабайтах (МБ), гигабайтах (ГБ) и, в наши дни, в терабайтах (ТБ).

Некоторые компьютерные запоминающие устройства могут хранить информацию постоянно, а другие — только временно. На каждом компьютере есть как первичная, так и вторичная память, при этом первичная память действует как кратковременная память компьютера, а вторичная — как долговременная память компьютера.

Основное хранилище: оперативная память (ОЗУ)

Оперативное запоминающее устройство, или ОЗУ, — это основное хранилище компьютера.

Когда вы работаете с файлом на своем компьютере, он временно сохраняет данные в вашей оперативной памяти. Оперативная память позволяет выполнять повседневные задачи, такие как открытие приложений, загрузка веб-страниц, редактирование документа или игра в игры. Это также позволяет вам переходить от одной задачи к другой, не теряя прогресса. По сути, чем больше объем оперативной памяти вашего компьютера, тем плавнее и быстрее вы сможете выполнять многозадачные задачи.

ОЗУ — это энергозависимая память, то есть в ней не может храниться информация после выключения системы. Например, если вы скопируете блок текста, перезагрузите компьютер, а затем попытаетесь вставить этот блок текста в документ, вы обнаружите, что ваш компьютер забыл скопированный текст. Это потому, что он был временно сохранен в вашей оперативной памяти.

Оперативная память позволяет компьютеру получать доступ к данным в случайном порядке и, таким образом, считывает и записывает их намного быстрее, чем дополнительная память компьютера.

Вторичное хранилище: жесткие диски (HDD) и твердотельные накопители (SSD)

Помимо оперативной памяти, на каждом компьютере есть еще один накопитель, который используется для долговременного хранения информации. Это вторичное хранилище. Любой файл, который вы создаете или загружаете, сохраняется во вторичном хранилище компьютера. В качестве вторичного хранилища в компьютерах используются два типа запоминающих устройств: HDD и SSD. В то время как жесткие диски являются более традиционными из двух, твердотельные накопители быстро обгоняют жесткие диски в качестве предпочтительной технологии для вторичного хранения.

Дополнительные устройства хранения часто являются съемными, поэтому вы можете заменить или обновить хранилище вашего компьютера или перенести свой накопитель на другой компьютер. Есть заметные исключения, например MacBook, в которых нет съемных носителей.

Жесткие диски (HDD)

Жесткий диск (HDD) — это исходный жесткий диск. Это магнитные запоминающие устройства, которые существуют с 1950-х годов, хотя со временем они совершенствовались.

Жесткий диск состоит из стопки вращающихся металлических дисков, известных как пластины. Каждый вращающийся диск состоит из триллионов крошечных фрагментов, которые можно намагничивать для представления битов (1 и 0 в двоичном коде). Приводной рычаг с головкой чтения/записи сканирует вращающиеся пластины и намагничивает фрагменты для записи цифровой информации на жесткий диск или обнаруживает магнитные заряды для считывания информации с него.

Жесткие диски используются для телерекордеров, серверов, а также для хранения данных на ноутбуках и ПК.

Твердотельные накопители (SSD)

Твердотельные накопители появились совсем недавно, в 90-х годах. SSD не полагаются на магниты и диски, вместо этого они используют тип флэш-памяти, называемый NAND. В SSD полупроводники хранят информацию, изменяя электрический ток цепей, содержащихся в накопителе. Это означает, что, в отличие от жестких дисков, для работы твердотельных накопителей не требуются движущиеся части.

Из-за этого твердотельные накопители не только работают быстрее и плавнее, чем жесткие диски (жестким дискам требуется больше времени для сбора информации из-за механической природы их пластин и головок), но и, как правило, служат дольше, чем жесткие диски (с таким количеством сложных движущихся частей, Жесткие диски уязвимы к повреждению и износу).

Помимо новых ПК и ноутбуков высокого класса, твердотельные накопители можно найти в смартфонах, планшетах и ​​иногда в видеокамерах.

Лучший способ хранения больших объемов данных

Если на ваших устройствах заканчивается свободное место, пора поискать альтернативное запоминающее устройство. Даже на внешних запоминающих устройствах, таких как флэш-накопители, может закончиться свободное место, они могут сломаться или потеряться. Вот почему лучший способ хранить все ваши файлы — в облаке. Это безопаснее, быстрее и проще.

двоичные сигналы, цифровая связь, информационные технологии

Автомобиль выезжает из туннеля Сион-Маунт-Кармель в Национальном парке Сион, штат Юта. Предоставлено: Викисклад.

Наконец-то лето! Вы и ваша семья находитесь в путешествии по пересеченной местности. У вас включено радио, и вы все подпеваете своей любимой песне. Вы проезжаете тоннель, и музыка останавливается. Если вы слушаете местную радиостанцию, музыка станет статической, но если вы слушаете спутниковое радио, музыка полностью замолкнет. Радио, будь то спутник или эфир, передается в виде сигнала, который интерпретируется вашим устройством. Если вы слушаете спутниковое радио, сигнал будет цифровым, но если вы слушаете вещание или «эфирное» радио, сигнал будет аналоговым. В следующих упражнениях мы больше узнаем об особенностях цифровых и аналоговых сигналов, моделируя, как эти два типа сигналов передаются и используются для хранения информации.

Аналоговый или обычный Цифровые сигналы

Цифровые и аналоговые сигналы передаются посредством электромагнитных волн. Изменения частоты и амплитуды создают музыку, которую вы слушаете, или изображения, которые вы видите на экране. Аналоговые сигналы состоят из непрерывных волн, которые могут иметь любые значения частоты и амплитуды. Эти волны бывают гладкими и изогнутыми.С другой стороны, цифровые сигналы состоят из точных значений единиц и нулей. Цифровые волны имеют ступенчатый вид.

Аналоговые сигналы подвержены искажениям, поскольку даже небольшие ошибки в амплитуде или частоте волны изменят исходный сигнал. Цифровые сигналы являются более надежной формой передачи информации, поскольку ошибка в значении амплитуды или частоты должна быть очень большой, чтобы вызвать переход к другому значению.

Аналоговый цифровой
Сигналы состоят из бесконечного числа возможных значений. Сигналы состоят только из двух возможных значений: 0 или 1.
Звуковые сигналы могут плавно изменяться по громкости и высоте. Сигнал переходит от одного значения к другому.

Эти два типа сигналов используются для связи и отправки информации в различных формах, таких как радиопередача, текстовые сообщения, телефонные звонки, потоковое видео и видеоигры. Они также могут использоваться для хранения информации и данных. Хранилище данных используется крупными компаниями, такими как банки, для хранения записей. Частные лица также используют хранилище данных в личных целях, например для хранения файлов, фотографий, результатов игр и многого другого.

Узнайте больше о возможностях хранения данных в серии статей Science Friday, File Not Found .

Призраки в барабанах

Интерьер ленточной библиотеки StorageTek в NERSC. Предоставлено: Викисклад.

Упражнение 1: Моделирование сигнала связи

В этом упражнении учащиеся будут моделировать отправку аналоговых и цифровых сигналов, как в детской игре «телефон», но в форме копирования серии рисунков. Это упражнение моделирует ключевые различия между цифровыми и аналоговыми сигналами в их разрешении и точности сигнала. Учащиеся выполнят две симуляции: одну, имитирующую многократную передачу аналогового сигнала, и одну, имитирующую многократную передачу цифрового сигнала.

Аналоговые изображения состоят из закругленных линий, чтобы показать, что аналоговые волны могут иметь бесконечные значения.

Цифровые изображения состоят из прямых линий, которые следуют сеткам на раздаточном материале, показывая, как цифровые сигналы состоят из квантованных значений.

Материалы

— Черная ручка или маркер с тонким наконечником (учащимся не разрешается несколько попыток воссоздать изображение)

— Одна копия каждого из 5 цифровых и 5 аналоговых пришельцев на таблицу (по одному типу пришельцев на человека) со страниц чертежей моделирования сигналов связи

Настройка учителя

  1. Разбейтесь на группы по пять человек вокруг стола. (Пять – это количество инопланетян, представленное в наборе, а также предоставляет учащимся оптимальные возможности для рисования заданных инопланетян.)

Моделирование сигнала связи Указания для учащихся

Мы собираемся смоделировать обмен сообщениями во времени и на расстоянии. Это занятие требует передачи бумаги от человека к человеку, чтобы каждый человек воспроизвел на ней рисунок, а затем передал его следующему человеку за вашим столом. Передача бумаги и воспроизведение рисунка имитируют время и пространство, по которым распространяются сигналы. В первой части задания мы будем моделировать аналоговые сигналы. Во второй части мы будем моделировать цифровые технологии.

  1. Разрежьте бумагу по пунктирной линии и склейте две половинки встык.
  2. В сетке справа от инопланетянина используйте ручку или маркер, чтобы максимально перерисовать изображение инопланетянина.Вам не разрешается стирать или исправлять свой рисунок. Вам будет дано две минуты, чтобы завершить рисунок.

Вопросы об активности

(Заполнить после аналогового и цифрового раундов)

Разверните свои рисунки инопланетян и посмотрите на изображения, нарисованные во время игры.

– Сравните исходное изображение с окончательным рисунком. Определите и опишите сходства и различия между двумя изображениями.

– Наблюдайте за развитием рисунков во время занятия. Определите и опишите, что изменилось во время каждого рисунка.

Примечание для учителя. В ходе аналогового моделирования учащиеся увидят, как крошечные изменения (искажения/шумы) в каждой копии изображения (сигнала) приводят к значительным искажениям конечного изображения после многократной передачи.

Сравнение аналогового и цифрового раундов

Сравните изображения из заданий 1-го и 2-го раундов.

– Какой раунд привел к более точному финальному жеребьевке? Подтвердите свой выбор доказательствами из упражнения.

Примечание для учителя. В моделировании цифрового раунда изображения инопланетян состоят из прямых линий, которые следуют сеткам на раздаточном материале, показывая, как цифровые сигналы состоят из квантованных или ограниченного числа значений. Когда учащиеся сравнивают изображения, переданные ими с помощью аналоговых и цифровых «сигналов», они заметят, что в изображении, переданном в цифровом виде, есть небольшое искажение даже после многократной передачи, в отличие от того, что они наблюдали, когда передавали изображение с помощью аналогового сигнала.

Предотвращение «цифрового темного века»

Задание 2. Сортировка цифровых и аналоговых сигналов

В этом упражнении учащиеся познакомятся с характеристиками цифровых и аналоговых сигналов и применят свои характеристики для выбора цифрового или аналогового хранилища для конкретного примера.

Материалы

Настройка учителя

  1. Разбейте учащихся на группы по три человека.
  2. Подготовьте и перемешайте набор карточек для каждой группы.
  3. Поделитесь критерием CER со студентами.

Указания для учащихся

  1. Рассортируйте изображения и заявления по двум категориям: цифровые сигналы и аналоговые сигналы.
  2. Используйте отсортированные изображения и утверждения, чтобы направлять свои мысли при заполнении письменной подсказки.

Подсказка о написании

Какой тип сигнала вы бы предложили для записи очень подробной песни исчезающей птицы? Подтвердите свой выбор доказательствами из вашей карты. Используйте критерий «утверждения-доказательства-обоснование» (CER), чтобы помочь вам в написании.

Совместная программа преподавателей Science Friday 2019

Действие 3: Двоичное преобразование

В этом упражнении мы будем использовать двоичное кодирование для представления путей через ряд «высоких» и «низких» вариантов выбора, которые представляют, какой путь выбрать на логической карте. Учащиеся будут действовать как цифро-аналоговые преобразователи для декодирования двоичных импульсов и создания изображения путем преобразования импульсов в цветные пиксели.

Музыка, передаваемая в автомобиль по спутниковому радио, и информация, хранящаяся в библиотеках данных, представляют собой цифровые сигналы, использующие двоичную систему. В двоичной системе есть только две цифры, 1 и 0. Значение или значение этих цифр может варьироваться. Например, они могут обозначать «истина» и «ложь», «включено» и «выключено» или «высокое» и «низкое».

На этом рисунке показано, как можно использовать двоичное кодирование для представления путей с помощью ряда «высоких» и «низких» вариантов. Следование двоичному коду укажет путь к логической карте и поможет найти нужные цвета.

«1» указывает на «высокий» путь, а «0» — на «низкий» путь. С помощью этой карты, называемой «картой логических ворот», двоичная последовательность 0 и 1 может указывать, когда «идти вверх» или «идти вниз», передавая путь на карте для «кодирования» для цвета. Например, используя приведенную выше логическую карту, 010 будет означать, что «0» идет вниз, «1» идет вверх, «0» идет вниз. Это будет кодировать зеленый цвет.

Теперь вы попробуете

Используйте эту таблицу, чтобы определить, какой цвет будет кодироваться числом 111?

Если вы закончили черным цветом, вы его получили!

Цифровые сигналы передаются на компьютеры в виде электронных сигналов, посылаемых в виде импульсов.Цифровое устройство интерпретирует напряжение каждого импульса как 0 или 1. На изображении ниже показан пример оцифрованной волны.

Используя этот график, где красные линии в верхней части представляют собой «1», а красные линии в нижней части представляют «0», вы можете видеть, что вся красная линия представляет собой последовательность единиц и нулей. вверху графика: 11001110111011.

Если бы нам нужно было использовать каждую группу из трех чисел, чтобы найти соответствующий цвет в таблице выше, мы бы использовали:

110 — розовый
011 — синий
101 — красный

Пояснения к пикселям

Большинство электронных устройств, таких как смартфоны, компьютеры и телевизоры, используют технологию жидкокристаллических дисплеев (ЖК-дисплеев). Экран состоит из миллионов крошечных кусочков, называемых пикселями. Электронное устройство получает закодированную информацию в виде цифровых сигналов и использует электричество для управления цветом пикселей. Каждый крошечный пиксель просто меняет один цвет на другой в зависимости от электрического сигнала, но, поскольку пиксели настолько малы, что ваш глаз улавливает движение на общем изображении. Удивительным примером этого в природе являются чешуйки или «пиксели» на изображении крыла бабочки ниже и в этом классном видео.

Сложные узоры на крыльях мотылька состоят из отдельных клеток, которые выражают разные цвета. Предоставлено: Викисклад.

Как работает задание?

Каждому учащемуся назначается цифровой волновой график, как показано на рисунке ниже. Используя карту логических элементов, учащиеся будут декодировать сигнал в цвета пикселей для части мозаики.

Чтобы создать собственный мозаичный шедевр в классе, четыре класса дополняют панель большой фрески Post-it.

Фреска, созданная четырьмя классами, представляет собой сцену океана. Фото: Андреа ЛаРоса

Материалы

— Бумага формата Legal, разрезанная пополам по длине для этикеток с сеткой

— Восемь досок для плакатов размером 22×28 дюймов (рекомендуется использовать по две на класс):

— 2 стикера Post-it размером 2 дюйма:

— Примечание для преподавателей: из приведенных выше наборов получится полная мозаика с правильными цветами (154 стикера Post-it на плакат). Если стикеры Post-it недоступны, учащиеся могут раскрасить сетку маркерами.

Подготовка

Распечатайте бинарные последовательности учащихся и таблицы назначения сетки. Разрежьте эти листы по пунктирным линиям и дайте каждому учащемуся заданную последовательность и соответствующую таблицу сетки. Ваша установка должна выглядеть так:

Процедура для учащихся

Расшифровка: вы расшифруете 10-12 квадратов на сетке. Ниже приведен пример графа двоичной последовательности. Красная линия представляет собой цифровое представление сигнала. Используйте назначенный вам график сигнала и логическую карту, чтобы декодировать двоичную последовательность и цвет в таблице сетки. Прежде чем переходить к построению мозаики, уточните свои ответы у учителя.

Конструкция: получите количество и цвета стикеров для вашего участка мозаики. Поместите свои стикеры на соответствующие квадраты в сетке плакатной доски.

Совет учителю: создайте заранее размеченную доску для плакатов, чтобы помочь учащимся создать мозаику. Фото: Андреа ЛаРоса

Добавьте стикеры на сетку плаката в правильном порядке. При этом думайте о каждом квадрате на сетке как о пикселе, а о выборе цвета — как о результате обработки двоичного кода для получения правильного цвета!

— Что сделал ваш класс?

— Как вы думаете, можно ли создать руководство по двоичному коду для создания росписи?

Занятие 4: Моделирование сигнала и отражение двоичного преобразования

Материалы

Настройка учителя

  1. Поделитесь с учащимися раздаточным материалом «Имитация сигнала и отражение двоичного преобразования» и критерием CER.

Подсказка о написании

— Используйте следующие таблицы, чтобы определить, какой тип сигнала, цифровой или аналоговый, является более надежным способом кодирования и передачи информации. Предоставьте три доказательства, подтверждающие ваше заявление, основанные на ваших выводах, полученных в ходе обучения по моделированию сигналов и бинарному преобразованию.

Читайте также: