Модель
<<  Дискретные модели данных в компьютере Технология модели «клиент-сервер»  >>
Дискретные модели данных в компьютере
Дискретные модели данных в компьютере
Цель урока: Обучающая – сформировать у учащихся понятия Дискретные
Цель урока: Обучающая – сформировать у учащихся понятия Дискретные
ДИСКРЕТНОСТЬ [discretion]
ДИСКРЕТНОСТЬ [discretion]
Образ компьютерной памяти
Образ компьютерной памяти
Главные правила представления данных в компьютере
Главные правила представления данных в компьютере
Правило № 2 Представление данных в компьютер дискретно
Правило № 2 Представление данных в компьютер дискретно
Правило № 3 Множество представленных в памяти величин ограничено и
Правило № 3 Множество представленных в памяти величин ограничено и
Целые числа в компьютере
Целые числа в компьютере
 
 
1
1
Минимальное число соответствует восьми нулям, хранящимся в восьми
Минимальное число соответствует восьми нулям, хранящимся в восьми
Для хранения целых чисел со знаком отводится две ячейки памяти (16
Для хранения целых чисел со знаком отводится две ячейки памяти (16
0
0
A10 = 215 – 1 = 3276710 Для представления отрицательных чисел
A10 = 215 – 1 = 3276710 Для представления отрицательных чисел
Дополнительный код представляет собой дополнение модуля отрицательного
Дополнительный код представляет собой дополнение модуля отрицательного
ПРИМЕР
ПРИМЕР
Правило получения дополнительного кода
Правило получения дополнительного кода
Прямой код
Прямой код
ПРИМЕР
ПРИМЕР
Сложим прямой код положительного числа с дополнительным кодом
Сложим прямой код положительного числа с дополнительным кодом
3) Переведем в десятичное число и припишем знак отрицательного числа:
3) Переведем в десятичное число и припишем знак отрицательного числа:
Вывод: Целые числа в памяти компьютера – это дискретное, ограниченное
Вывод: Целые числа в памяти компьютера – это дискретное, ограниченное
ИНФОРМАТИКА: множество целых чисел дискретно, конечно, ограничено
ИНФОРМАТИКА: множество целых чисел дискретно, конечно, ограничено
Информатика ФГОСС
Информатика ФГОСС

Презентация на тему: «Дискретные модели данных в компьютере». Автор: Босова Людмила Леонидовна. Файл: «Дискретные модели данных в компьютере.ppt». Размер zip-архива: 707 КБ.

Дискретные модели данных в компьютере

содержание презентации «Дискретные модели данных в компьютере.ppt»
СлайдТекст
1 Дискретные модели данных в компьютере

Дискретные модели данных в компьютере

Представление текста, графики, звука.

Информатика ФГОСС

Информатика 10 класс Токар И.Н.

Дискретные модели данных в компьютере. Представление чисел

2 Цель урока: Обучающая – сформировать у учащихся понятия Дискретные

Цель урока: Обучающая – сформировать у учащихся понятия Дискретные

модели данных в компьютере. Представление чисел. Познакомить с примерами моделей . Развивающая – способствовать развитию познавательной деятельности учащихся, умению анализировать полученную информацию; Воспитывающая – способствовать формированию недопустимости действий, нарушающих правовые и этические нормы работы с информацией.

Информатика ФГОСС

2

Дискретные модели данных в компьютере. Представление чисел

3 ДИСКРЕТНОСТЬ [discretion]

ДИСКРЕТНОСТЬ [discretion]

Дискретность (от лат. discretus — разделённый, прерывистый), прерывность; противопоставляется непрерывности. Например, дискретное изменение какой-либо величины во времени — это изменение, происходящее через определённые промежутки времени (скачками); система целых чисел (в противоположность системе действительных чисел) является дискретной . В физике и химии Д. означает зернистость строения материи. ДИСКРЕТНОСТЬ [discretion] — прерывность; напр., изменение экономических показателей во времени всегда имеет прерывный характер, поскольку происходит скачками — от одной даты (года, месяца и т. д.) к другой. Понятие Д. противопоставляется понятию непрерывности.

Информатика ФГОСС

3

Дискретные модели данных в компьютере. Представление чисел

4 Образ компьютерной памяти

Образ компьютерной памяти

Информатика ФГОСС

4

Дискретные модели данных в компьютере. Представление чисел

5 Главные правила представления данных в компьютере

Главные правила представления данных в компьютере

Правило № 1. Данные (и программы) в памяти компьютера хранятся в двоичном виде, т.е. в виде цепочек единиц и нулей.

Информатика ФГОСС

5

Дискретные модели данных в компьютере. Представление чисел

6 Правило № 2 Представление данных в компьютер дискретно

Правило № 2 Представление данных в компьютер дискретно

Дискретизация — преобразование непрерывной функции в дискретную.

Информатика ФГОСС

6

Дискретные модели данных в компьютере. Представление чисел

7 Правило № 3 Множество представленных в памяти величин ограничено и

Правило № 3 Множество представленных в памяти величин ограничено и

конечно.

Информатика ФГОСС

7

Дискретные модели данных в компьютере. Представление чисел

8 Целые числа в компьютере

Целые числа в компьютере

Правило № 4 В памяти компьютера числа хранятся в двоичной системе счисления.

Информатика ФГОСС

8

Дискретные модели данных в компьютере. Представление чисел

9  

 

Представление чисел в формате с фиксированной запятой

С фиксированной точкой

С плавающей точкой

Целые числа в компьютере хранятся в памяти в формате с фиксированной запятой. В этом случае каждому разряду ячейки памяти соответствует всегда один и тот же разряд числа, а запятая находится справа после младшего разряда, т.е. вне разрядной сетки.

12 0,3 999999999

Информатика ФГОСС

9

Дискретные модели данных в компьютере. Представление чисел

10 1

1

0

1

0

1

0

1

0

Для хранения целых неотрицательных чисел отводится одна ячейка памяти (8 бит). Максимальное значение целого неотрицательного числа достигается в случае, когда во всех ячейках хранятся единицы. Для n-разрядного представления оно будет равно: 2n - 1

Число A2 = 101010102 будет хранится в ячейке памяти следующим образом:

Информатика ФГОСС

10

Дискретные модели данных в компьютере. Представление чисел

11 Минимальное число соответствует восьми нулям, хранящимся в восьми

Минимальное число соответствует восьми нулям, хранящимся в восьми

ячейках памяти, и равно нулю. Максимальное число соответствует восьми единицам, хранящимся в ячейках памяти и равно: A = 1*27 +1*26 +1*25 + 1*24 + 1*23 + 1*22 + 1*21 + 1*20 = 1*28 – 1 = 25510 Диапазон изменения целых неотрицательных чисел от 0 до 255.

ПРИМЕР. Определить диапазон чисел, которые могут хранится в оперативной памяти в формате ЦЕЛОЕ НЕОТРИЦАТЕЛЬНОЕ ЧИСЛО.

Информатика ФГОСС

11

Дискретные модели данных в компьютере. Представление чисел

12 Для хранения целых чисел со знаком отводится две ячейки памяти (16

Для хранения целых чисел со знаком отводится две ячейки памяти (16

бит), причем старший (левый) разряд отводится под знак числа (если число положительное, то в знаковый разряд записывается 0, если число отрицательное записывается 1). Представление в компьютере положительных чисел с использованием формата «знак-величина» называется прямым кодом числа.

Информатика ФГОСС

12

Дискретные модели данных в компьютере. Представление чисел

13 0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

0

1

0

0

1

0

Например, число 200210 = 111110100102 будет представлено в 16-ти разрядном представлении следующим образом: При представлении целых чисел в n-разрядном представлении со знаком максимальное положительное число (с учетом выделения одного разряда на знак) равно: A = 2n-1 - 1

Информатика ФГОСС

13

Дискретные модели данных в компьютере. Представление чисел

14 A10 = 215 – 1 = 3276710 Для представления отрицательных чисел

A10 = 215 – 1 = 3276710 Для представления отрицательных чисел

используется дополнительный код. Дополнительный код позволяет заменить арифметическую операцию вычитания операцией сложения, что существенно упрощает работу процессора и увеличивает его быстродействие. Дополнительный код отрицательного числа A, хранящегося в n ячейках, равен 2n - ?A?.

ПРИМЕР. Определить максимальное положительное число, которое может хранится в оперативной памяти в формате ЦЕЛОЕ ЧИСЛО СО ЗНАКОМ.

Информатика ФГОСС

14

Дискретные модели данных в компьютере. Представление чисел

15 Дополнительный код представляет собой дополнение модуля отрицательного

Дополнительный код представляет собой дополнение модуля отрицательного

числа А до 0, поэтому в n-разрядной компьютерной арифметике: 2n - ?A? + ?A? ? 0 Это равенство тождественно справедливо, т.к. в компьютерной n-разрядной арифметике 2n ? 0. Действительно, двоичная запись такого числа состоит из одной единицы и n нулей, а в n-разрядную ячейку может уместиться только n младших разрядов, т.е. n нулей.

Информатика ФГОСС

15

Дискретные модели данных в компьютере. Представление чисел

16 ПРИМЕР

ПРИМЕР

Записать дополнительный код отрицательного числа –2002 для 16-ти разрядного компьютерного представления

Проведем вычисления в соответствии с определением дополнительного кода: Проведем проверку с использованием десятичной системы счисления. Дополнительный код 6353410 в сумме с модулем отрицательного числа 200210 равен 6553610, т.е. дополнительный код дополняет модуль отрицательного числа до 216 (до нуля 16-ти разрядной компьютерной арифметики).

216

=

100000000000000002

6553610

200210

=

00000111110100102

200210

216 - ?200210?

=

11111000001011102

6353410

Информатика ФГОСС

16

Дискретные модели данных в компьютере. Представление чисел

17 Правило получения дополнительного кода

Правило получения дополнительного кода

Для получения дополнительного кода отрицательного числа можно использовать довольно простой алгоритм: 1. Модуль числа записать прямым кодом в n двоичных разрядах; 2. Получить обратный код числа, для этого значения всех бит инвертировать (все единицы заменить на нули и все нули заменить на единицы); 3. К полученному обратному коду прибавить единицу.

Информатика ФГОСС

17

Дискретные модели данных в компьютере. Представление чисел

18 Прямой код

Прямой код

?-200210?

00000111110100102

Обратный код

Инвертирование

11111000001011012

Прибавление единицы

11111000001011012 + 00000000000000012

Дополнительный код

11111000001011102

При n-разрядном представлении отрицательного числа А дополнительным кодом старший разряд выделяется для хранения знака числа (единицы). В остальных разрядах записывается положительное число: 2n-1 - ?A?. Чтобы число было положительным должно выполняться условие: ?A? ? 2n-1 Следовательно, максимальное значение модуля числа А в n-разрядном представлении равно: ?A? = 2n-1 Тогда, минимальное отрицательное число равно: A = -2n-1

Информатика ФГОСС

Пример записать дополнительный код отрицательного числа –2002 для 16-ти разрядного компьютерного представления с использованием алгоритма.

18

19 ПРИМЕР

ПРИМЕР

выполнить арифметическое действие 300010 - 500010 В 16-ти разрядном компьютерном представлении.

Представим положительное число в прямом, а отрицательное число в дополнительном коде:

Десятич-ное число

Прямой код

Обратный код

Дополнительный код

3000

0000101110111000

-5000

0001001110001000

1110110001110111

1110110001110111 +0000000000000001 1110110001111000

Информатика ФГОСС

19

Дискретные модели данных в компьютере. Представление чисел

20 Сложим прямой код положительного числа с дополнительным кодом

Сложим прямой код положительного числа с дополнительным кодом

отрицательного числа. Получим результат в дополнительном коде:

3000-5000

1111100000110000

Переведем полученный дополнительный код в десятичное число: 1) Инвертируем дополнительный код: 0000011111001111 2) Прибавим к полученному коду 1 и получим модуль отрицательного числа: 0000011111001111 + 0000000000000001 0000011111010000

Информатика ФГОСС

20

Дискретные модели данных в компьютере. Представление чисел

21 3) Переведем в десятичное число и припишем знак отрицательного числа:

3) Переведем в десятичное число и припишем знак отрицательного числа:

-2000. Недостатком представления чисел в формате с фиксированной запятой является конечный диапазон представления величин, недостаточный для решения математических, физических, экономических и других задач, в которых используются как очень малые, так и очень большие числа.

Информатика ФГОСС

21

Дискретные модели данных в компьютере. Представление чисел

22 Вывод: Целые числа в памяти компьютера – это дискретное, ограниченное

Вывод: Целые числа в памяти компьютера – это дискретное, ограниченное

и конечное множество. Границы множества целых чисел зависят от размера выделяемой ячейки памяти под целое число, а также от формата: со знаком или без знака.

Информатика ФГОСС

22

Дискретные модели данных в компьютере. Представление чисел

23 ИНФОРМАТИКА: множество целых чисел дискретно, конечно, ограничено

ИНФОРМАТИКА: множество целых чисел дискретно, конечно, ограничено

МАТЕМАТИКА: множество целых чисел дискретно, бесконечно, не ограничено

Информатика ФГОСС

23

Дискретные модели данных в компьютере. Представление чисел

24 Информатика ФГОСС

Информатика ФГОСС

24

Дискретные модели данных в компьютере. Представление чисел

«Дискретные модели данных в компьютере»
http://900igr.net/prezentacija/informatika/diskretnye-modeli-dannykh-v-kompjutere-85989.html
cсылка на страницу
Урок

Информатика

130 тем
Слайды
900igr.net > Презентации по информатике > Модель > Дискретные модели данных в компьютере