Укажите способы и средства передачи информации в компьютере

Обновлено: 21.11.2024

Передача информации — это обмен информацией в любой форме (например, голосом, данными, текстом и изображениями) по среде (воздуху, кабелю, воде) с использованием естественного или искусственного оборудования или инструментов.

Это метод передачи информации в старые времена, и они включают в себя:

<р>1. Устная информация. Это информация, передаваемая в устной форме либо между отдельными лицами, либо между двумя сторонами.

<р>2. Бой в барабаны: это обычно используется городскими глашатаями, которые обычно передвигаются по городам или деревням в сельской местности с громкими звуками барабанов или гонгов, в которые периодически бьют, чтобы привлечь внимание публики.

<р>3. Огненная молния: используется для обозначения присутствия кого-либо в определенном месте.

<р>4. Городской плач: это способ использования человека для передачи информации от главы деревни или главы клана людям.

<р>5. Свист

<р>6. Рисование диаграмм: это включает в себя наброски изображений на стенах или на земле для передачи информации, например. наносит на карту символы дорожного движения и т. д.

<р>7. Создание репрезентации: в старину фермеры оставляли свою сельскохозяйственную продукцию на обочине дороги без присмотра, а рядом с ней лежало определенное количество камней, которые представляют собой стоимость каждого из репрезентаций товара

<р>8. Металлический гонг: это полый металл, по которому бьют палкой, чтобы сделать объявление членам сообщества.

ОЦЕНКА

  1. Что такое передача информации?
  2. Объясните два метода передачи информации.
  • Современные методы:
<р>1. Печать: это процесс создания текстов и изображений на бумаге для отправки информации из одного места в другое.

<р>2. Телефон: это процесс передачи звука или речи на удаленную точку с помощью электрического устройства.

<р>3. Телекс: используется для передачи письменных сообщений или информации по кабелю из одного места в другое через телесуфлер.

<р>4. Радио. Это электронное устройство, которое обнаруживает, демодулирует и усиливает передаваемые сигналы.

<р>5. Телевидение. Это средство передачи динамических или иногда статических изображений с сопровождающим звуком с помощью электрических или электромагнитных сигналов.

<р>6. Факс: это метод или устройство для передачи документов, рисунков, фотографий и т. д. по радио или телефону для точного производства в другом месте.

<р>7. Спутник: это объект, который вращается вокруг другого объекта. Искусственные спутники имеют тарелки, которые передают информацию в космос и, следовательно, делают ее доступной для других спутников.

<р>8. Интернет. Это глобальная коммуникационная сеть, которая позволяет практически всем компьютерам по всему миру подключаться и обмениваться информацией.

<р>9. GSM: глобальная система мобильной связи (GSM) — это усовершенствованный способ телефонной связи без использования телефонных кабелей.

ОБЩАЯ ОЦЕНКА

  1. Объясните древний метод передачи информации.
  2. Перечислите пять древних способов передачи информации.
  3. Объяснить современные методы передачи информации.
  4. Перечислите пять способов передачи информации.

ЗАДАНИЕ ДЛЯ ЧТЕНИЯ

Компьютерные исследования для неполного среднего образования JS1 от HiiT Plc: стр. 12–17, глава 3

ЗАДАНИЕ НА ВЫХОДНЫЕM,ENT

  1. Информация может передаваться следующими способами, КРОМЕ. (а) курьер

(b) танцы (c) устные выступления (d) телевидение

  • К древним методам передачи относятся следующие, кроме. (a) ФАКС (b) рисунок (c) освещение огня (d) металлический гонг
  • К современным методам передачи информации относятся следующие. Кроме.

(a) Печать (b) Телекс (c) городской глашатай (d) телевидение

  • …………это электронное устройство, которое обнаруживает, демодулирует и усиливает передаваемые сигналы. (a) GSM (b) Радио (c) Факс (d) Телекс
  • Глобальная коммуникационная сеть, которая позволяет почти всем компьютерам по всему миру подключаться и обмениваться информацией. (a) Радио (b) Печать (c) Интернет (d) Факс

ТЕОРИЯ

  1. Что такое передача информации?
  2. Назовите два способа передачи информации и приведите по пять примеров для каждого.

Присоединяйтесь к дискуссионному форуму и выполните задание: найдите вопросы в конце каждого урока, нажмите здесь, чтобы обсудить свои ответы на форуме

Загрузите наше бесплатное мобильное приложение для Android. Сохраните свои данные при использовании нашего бесплатного приложения. Нажмите на картинку, чтобы скачать. Нет подписки.

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, а если вы слушаете вещание или «эфирное» радио, то 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, даже после многократной передачи мало искажений, 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 утверждение, основанные на ваших выводах, полученных в ходе обучения по моделированию сигналов и бинарному преобразованию.

  1. Электронные, например, телефонная система, факс, широковещательное радио, телевидение и спутник.
  2. Неэлектронные: картотека, пишущая машинка.

ОЦЕНКА

  1. Что такое передача информации?
  2. Укажите два способа передачи информации.
  3. Перечислите два класса средств передачи информации

Способы получения информации:

  1. Аудио: информацию можно получить на слух.
  2. Визуальный; информация, полученная в виде изображения, диаграммы и т. д.
  3. Аудио-визуальная информация: информация, полученная посредством слуха и зрения.

ОБЩАЯ ОЦЕНКА/ВОПРОСЫ ДЛЯ ПЕРЕСМОТРА

<р>1. Что такое средства передачи информации?

<р>2. Назовите три способа получения информации?

<р>3. Что такое передача информации?

<р>4. Перечислите пять современных способов передачи информации.

ЗАДАНИЕ НА ЧТЕНИЕ

Компьютерные исследования для неполного среднего образования JS1 от HiiT Plc: стр. 17–18, глава 3

ЗАДАНИЕ НА ВЫХОДНЫЕ

  1. ____ — это обмен информацией в любой форме (а) ввод информации (б) носитель информации (в) вывод информации (г) передача информации
    1. Информация может быть получена следующими способами, кроме (а) звукового (б) визуального (в) аудиовизуального (г) всех вышеперечисленных.
      1. ____ – это средство передачи информации, например радио, с сопровождающими изображениями.

      (a) факс (b) (c) картотечный шкаф (d) телевизор

      • ____ — это средство сканирования документа с помощью машины из одного места в другое.

      (a) радио (b) телефон (c) интернет (d) факс

      <р>5. ____ — электронное средство, расположенное над землей на орбите и способное принимать и передавать информацию от и к земной станции (а) телевидения (б) интернета (в) факса (г) спутника

      ТЕОРИЯ

      <р>1. Объясните два метода передачи информации.

      <р>2. Назовите три способа получения информации.

      Присоединяйтесь к дискуссионному форуму и выполните задание: найдите вопросы в конце каждого урока, нажмите здесь, чтобы обсудить свои ответы на форуме

      Загрузите наше бесплатное мобильное приложение для Android. Сохраните свои данные при использовании нашего бесплатного приложения. Нажмите на картинку, чтобы скачать. Нет подписки.

      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, а если вы слушаете вещание или «эфирное» радио, то 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, даже после многократной передачи мало искажений, 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 утверждение, основанные на ваших выводах, полученных в ходе обучения по моделированию сигналов и бинарному преобразованию.

      Читайте также: