Bits & Bytes για αρχάριους με απλά λόγια

από | Νοέ 25, 2020 | Technology | 2 Σχόλια

Σκοπός ενότητας

Εισαγωγή στις βασικές έννοιες του δυαδικού συστήματος και κατανοήση της εφαρμογής του στους Η/Υ.

Ανάδειξη επιστημονικών ερευνών που θα σας κάνουν απλά πιο σοφούς.

Τι θα μάθουμε σε αυτό το σεμινάριο?

  • Τι είναι τα bits & Bytes
  • Το δυαδικό σύστημα
  • Πως λειτουργούν τα Bytes στον Η/Υ
  • Τι είναι τα microchip

Πάμε βόλτα στην Αρχαία Ελληνική Ιστορία

Οι Ιδιότητες της Ελληνικής γλώσσας ώθησαν το Πανεπιστήμιο Ιρβάιν της Καλιφόρνια να αναλάβει την αποθησαύριση του πλούτου της.

Στον Η/Υ Ίβυκο αποθησαυρίσθηκαν 6.000.000 λέξεις και 71.000.000 λεκτικοί τύποι της γλώσσας μας όταν η αγγλική έχει συνολικά 490.000 λέξεις και 300.000 τεχνικούς όρους δηλαδή ως γλώσσα είναι μόλις το 1/100 της δικής μας. Στον Ίβυκο ταξινομήθηκαν 8.000 συγγράμματα 4.000 αρχαίων Ελλήνων και το έργο συνεχίζεται.

Ως αποτέλεσμα όλων αυτών…

Η αρχαία ελληνική γλώσσα, επίσημη γλώσσα των υπολογιστών.

Με άλλα λόγια, η Ελληνική γλώσσα είναι η μόνη γλώσσα της οποίας οι λέξεις έχουν «πρωτογένεια», ενώ σε όλες τις άλλες, οι λέξεις είναι συμβατικές σημαίνουν κάτι απλά επειδή έτσι συμφωνήθηκε μεταξύ εκείνων που την χρησιμοποιούν, π.χ. στην Ελληνική, η λέξη ενθουσιασμός = εν-θεώ, γεωμετρία = γη +μετρώ, προφητεία= προ + φημί. Έχουμε δηλαδή αιτιώδη σχέση μεταξύ λέξεως-πράγματος, πράγμα ανύπαρκτο στις άλλες γλώσσες.

Τα πιο τέλεια προγράμματα Ίβυκος», Γνώσις» και «Νεύτων» αναπαριστούν τους λεκτικούς τύπους της Ελληνικής σε ολοκληρώματα και σε τέλεια σχήματα παραστατικής, πράγμα που αδυνατούν να κάνουν για τις άλλες γλώσσες. Και τούτο διότι η Ελληνική έχει μαθηματική δομή που επιτρέπει την αρμονική γεωμετρική της απεικόνιση.

Σε όλες τις άλλες γλώσσες, οι λέξεις είναι συμβατικές σημαίνουν κάτι απλά επειδή έτσι συμφωνήθηκε μεταξύ εκείνων που την χρησιμοποιούν.

π.χ. στην Ελληνική, η λέξη ενθουσιασμός = εν-θεώ, γεωμετρία = γη + μετρώ, προφητεία= προ + φημί κ.α. πολλά.

ΝΑΙ αλλά τι σημαίνουν όλα αυτά για τους Η/Υ;

  • Η Ελληνική γλώσσα έχει μαθηματική δομή.
  • Αιτιώδη σχέση μεταξύ λέξεως-πράγματος πράγμα ανύπαρκτο στις άλλες γλώσσες.

Ιδιαιτέρως χρήσιμα είναι τα ελληνικά προσφύματα τηλέ-, -λάνδη, μίκρο-, μέγα-, σκοπό, -ισμός, συν-κ.λ.π. Οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές θεωρούν την Ελληνική γλώσσα «μη οριακή», δηλαδή ότι μόνο σ’ αυτή δεν υπάρχουν όρια και γι’ αυτό είναι αναγκαία στις νέες επιστήμες όπως η Πληροφορική, η Ηλεκτρονική, η Κυβερνητική και άλλες.  Αυτές οι επιστήμες μόνο στην Ελληνική γλώσσα βρίσκουν τις νοητικές εκφράσεις που χρεάζονται, χωρίς τις οποίες η επιστημονική σκέψη αδυνατεί να προχωρήσει.

Ααααααααααααααααααα!!!!!!

Τι είναι το Byte;

Tο byte (μπάιτ) (συμβολίζεται με B) είναι μονάδα μέτρησης ποσότητας πληροφορίας στα υπολογιστικά συστήματα, εμφανιζόμενη συνήθως στα διάφορα επίπεδα της ιεραρχίας μνήμης τους. Ένα byte ισοδυναμεί με 8 bit.

Τι είναι ένα bit Binary Digit;

Όλα τα δεδομένα στον υπολογιστή είναι σε ψηφιακή μορφή και κωδικοποιούνται στο δυαδικό σύστημα. Υπάρχουν μόνο δύο καταστάσεις:

           0       1 

                  Κλειστός διακόπτης        Ανοικτός διακόπτης

                            Όχι ρεύμα                          Ρεύμα

                            Χωρίς ήχο                         με ήχο

                       απομαγνητισμένο             μαγνητισμένο

Πολλαπλάσια του Byte

  • Kilobyte (Κιλομπάιτ), 1 kB = 1.024 bytes = 210 bytes
  • Megabyte (Μεγαμπάιτ), 1 MB = 1.048.576 bytes = 1024 kilobytes = 220 bytes
  • Gigabyte (Γιγαμπάιτ), 1 GB = 1.073.741.824 bytes = 230 bytes
  • Terabyte (Τεραμπάιτ), 1 TB = 1.099.511.627.776 bytes = 240 bytes
  • Petabyte (Πεταμπάιτ), 1 PB = 1.125.899.906.842.624 bytes = 250 bytes
  • Exabyte (Εξαμπάιτ), 1 EB = 1.152.921.504.606.846.976 bytes = 260 bytes
  • Zettabyte (Ζεταμπάιτ), 1 ΖB = 1.180.591.620.717.411.303.424 bytes = 270 bytes
  • Yottabyte (Γιωταμπάιτ), 1 YB = 1.208.925.819.614.629.174.706.176 bytes = 280 Β

1 Kbyte = 1024 bytes

Όταν λέγεται ότι ένα αρχείο έχει πληροφορία 1 KByte, σημαίνει ότι αποτελείται από 1.024 bytes, δηλαδή 1024 επί 8 bit ( = 8192 συνολικά 0 και 1).

Το δυαδικό σύστημα

 

 Το δεκαδικό σύστημα

 

Το νούμερο 1853

3 Μονάδες   = 3 * 100
5 Δεκάδες  = 5 * 101
8 Εκατοντάδες  = 8 * 102
1 Χιλιάδες  = 1 * 103

Το δυαδικό σύστημα

111 0011 1101(2) =1853(10)

1 * 1   = 1 * 20
0 * 2   = 1 * 21
1 * 4   = 1 * 22
1 * 8   = 0 * 23
1 * 16   = 0 * 24
1 * 32   = 1 * 25
0 * 64   = 1 * 26
0 * 128   = 1 * 27
1 * 256   = 1 * 28
1 * 512   = 1 * 29
1 * 1024   = 1 * 210

 

ΟΚ, μισό, πρέπει να το ξαναδώ αυτό!!!
   

Πάμε αργάααα!!!

  • Δεκαδικό σύστημα

  Βάση: 10, Ψηφία: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

  • Δυαδικό σύστημα

  Βάση: 2, Ψηφία: 0, 1

  • Οκταδικό σύστημα

  Βάση: 8, Ψηφία: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

  • Δεκαεξαδικό σύστημα

  Βάση: 16, Ψηφία: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F

Ας δούμε μόνο το δυαδικό σύστημα

Είπαμε

Βάση: 2, Ψηφία: 0, 1

Πάμε λίγα μαθηματικά

28      27      26       25      24      23      22     21      20
256  128    64       32      16     8       4       2         1

Σου θυμίζουν κάτι τα κόκκινα νούμερα;

Μμμμμμμμ……

Ο Ηλεκτρονικός Υπολογιστής έχει…

  • Μνήμη RAM 4GB ή 8GB ή 16GB …
  • Κάρτα γραφικών 256MB ή 512MB ή 1024MB …

Άρα το δυαδικό σύστημα είναι συτό που χρειάζεται για να υπολογίζει μόνο με 0 και 1.

Ναι αλλά τι γίνεται με το 0 και 1

       δεκαδικό σύστημα  αριθμός 85

27 26 25 24 23  22 21 20
128  64 32 16 8 4 2 1
0 1 0 1 0 1 0 1
0*128 +
 1*64 +
 0*32 +
 1*16 + 0*8 +
 1*4 +
 0*2 +
 1*1 
Ο αριθμός 85 στο δυαδικό σύστημα είναι ο αριθμός 01010101

Απεικόνιση Δεκαδικού συστήματος σε δυαδικό.

IP-Address 195.2.130.1

195 2 130 1
11000011 00000010 10000010 00000001

Έτσι επικοινωνούν οι υπολογιστές

195 2 130 1 195 2 130 2
11000011 00000010 10000010 00000001 11000011 00000010 10000010 00000010
παιδιά με λένε 195.2.130.1 εμένα με λένε 195.2.130.2


Σου στέλνω email
195.2.130.1 -> 195.2.130.3

195 2 130 1 195 2 130 2
11000011 00000010 10000010 00000001 11000011 00000010 10000010 00000010
με λένε 195.2.130.3 με λένε 195.2.130.4

Βασικές πράξεις με δυαδικό σύστημα

    0
+  0   
    0

Δυαδικό σύστημα

    0
+  1   
    1

Δυαδικό σύστημα

    1
+  0   
    1

Δυαδικό σύστημα

    1
+  1   
  10

Δυαδικό σύστημα

    5
+  9   
  14

Δεκαδικό σύστημα

Ξέρω να προσθέτω με 0 και 1

  23      22       21      20
  8        4        2        1  

    5          0101(2)    8*0+4*1+2*0+1*1 = 5(10)
+  2         0010(2)     8*0+4*0+2*1+1*1 = 2(10)
    7          0111(2)     8*0+4*1+2*1+1*1 = 7(10)

Ξέρω να αφαιρώ με πρόσθεση

  23      22       21      20
  8        4        2        1  

Δεκαδικά   Δυαδικά   Δεκαδικά
5   0101(2)  8*0+4*1+2*0+1*1 5(10)
-3 το -3 το γράφουμε 3 0011(2) 8*0+4*0+2*1+1*1 3(10)
  αντιστροφή στα 0 και 1 1100(2) 8*1+4*1+2*0+1*0 12(10)
  προσθέτο το 1 0001(2) 8*0+4*0+2*0+1*1 1(10)
  λόγω 4 bit το 1 φεύγει 11101(2) 8*1+4*1+2*0+1*1 13(10)
  αποτέλεσμα 1101(2)
 8*1+4*1+2*0+1*1 13(10)

 οπότε προθέτο το 5   0101(2) με το αποτέλεσμα του -3   1101(2)

Για να δούμε το αποτέλεσμα της πρόσθεσης…

    5              0101
   -3             1101
    2            10010 το 1 φεύγει λόγω 4 bit άρα αποτελεσμα 0010(2) 2(10)

φοβερόοοοο!!!!!   αφαιρώ με πρόσθεση
    

Τι είναι τα micro Chip ?

Όχι βέβαια αυτά πιο πάνω…

Gates / Gater / ΠΥΛΕΣ

ΠΥΛΗ AND

Η πύλη AND είναι όπως και το παραπάνω σχέδιο για να ανάψει η λάμπα θα πρέπει και οι δύο διακόπτες  να είναι ανοικτοί.

ΠΥΛΗ OR

Η πύλη OR είναι όπως και το παραπάνω σχέδιο για να ανάψει η λάμπα θα πρέπει έστω ένας διακόπτης  να είναι ανοικτός.

Και κάπως έτσι λειτουργούν τα microchip.

Τώρα εάν σας άρεσε και θέλετε να μάθετε περισσότερα στείλτε μου ένα email.