Компьютерде ақпаратты бейнелеу

Компьютер (ағылшынша: computer – «есептегіш»), ЭЕМ (электрондық есептеуіш машина) – есептеулерді жүргізуге, және ақпаратты алдын ала белгіленген алгоритм бойынша қабылдау, қайта өңдеу, сақтау және нәтиже шығару үшін арналған машина. Компьютер дәуірінің бастапқы кезеңдерінде компьютердің негізгі қызметі — есептеу деп саналатын. Қазіргі кезде олардың негізгі қызметі — басқару болып табылады.

Компьютер сөзінің анықтамасы алғаш рет 1897 жылы ағылшындық Оксфорд сөздігінде пайда болған болатын. Бұл сөздікте компьютер механикалық есептеуіш құрылғы ретінде көрсетілген. 1946 жылы бұл сөздікте цифрлық компьютер, аналогтық есептеуіш машинасы және электронды компьютер түсініктерінің мағынасы ажыратылып көрсетіледі.

Қазіргі заманғы компьютерлердің басым бөлігінде алға қойылған мәселе әуелі математикалық терминдерде сипатталады, бұл кезде барлық қажетті ақпарат екілік жүйеде (бір және ноль ретінде) көрсетіледі, содан кейін оны өңдеу үшін қарапайым логика алгебрасы қолданылады. Іс жүзінде барлық математикалық есептерді бульдік операциялар жиынына айналдыруға болатындықтан, жылдам жұмыс жасайтын электронды компьютерді математикалық есептердің, сонымен қатар, ақпаратты басқару есептерінің көпшілігін шешу үшін қолдануға болады.

Есептеуіш техниканың дамуындағы маңызды қадам ретінде сандардың ішкі көрсетілімінің екілік жүйеге ауысуын айтуға болады. Бұл қадам есептеуіш техникалардың және перифериялық құрылғылардың құрылыстарын біршама қарапайым етті. Екілік жүйесін қолдану арифметикалық функцияларды және логикалық амалдарды орындауды жеңілдетті. Соған қарамастан, екілік логикаға өту процессі бір мезетте бола қойған жоқ. Көптеген ғалымдар компьютерді адамға ыңғайлы ондық санау жүйесінде жасап шығаруға тырысты. Басқа да тәсілдер қолданылды. Мысалы, кеңестік машиналардың бірі үштік жүйе негізінде жұмыс жасады, кей жағдайларда үштік жүйенің екілік жүйеден артықшылықтары бар еді (үштік Сетунь компьютерінің жобасын кеңес ғалымы Н.П.Брусенцов жасап шығарды) Ондық санақ жүйесі негізіндегі компьютер ретінде алғашқы американдық есептеуіш машина — Марк I машинасын атауға болады.

Толықтай алғанда, мәліметтерді ішкі көрсету жүйесін таңдау компьютер жұмысының негізгі принциптерін өзгертпейді — кез-келген компьютер басқа жүйедегі компьютер жүйесін эмуляциялай алады.

Сан, санға қатысты амалдар математиканың ғана емес, информатика пәнінің де негізі болып табылады.

Сандарды арнайы символдар көмегімен бейнелейміз. Сандарды атау және жазу тәсілі санау жүйелері деп аталады.

Санау жүйелері позициялық және позициялық емес деген екі топтан тұрады. Позициялық емес санау жүйесінде сан цифрының тұрған орнының ешқандай мағынасы жоқ. Мысалы, Римдік санау жүйесіне қатысты ХХХ санында Х цифры кез-келген позицияда 10 (он) деген мағынаны береді.

Позициялық емес санау жүйесінде арифметикалық амалдарды орындау күрделі болғандықтан барлық есептеулер позициялық санау жүйесінде іске асады.

Позициялық санау жүйесінде цифрдың мағынасына оның тұрған жерінің ролі зор. Санның цифрына бөлінген позиция - дәреже деп аталады.

Мысалы: 425 жазуы – сандардың 4 жүздік, 2 ондық, 5 бірлік дәрежеден тұратынын білдіреді.

Осы цифрларды басқа тәртіпте жазайық, мысалы, 524 – онда бұл сан 5-жүздік, 2-ондық, 4-бірліктен тұрады.

Позициялық санау жүйесінің негізі болып жүйедегі пайдаланылатын цифр сандары табылады.

Дербес компьютер негізінен екілік, сегіздік, ондық және оналтылық санау жүйелерінде жазылған кодтармен жұмыс істейді:

1) екілік санау жүйесі – жүйе негізі болып 2 саны табылады және оның құрамына 0 мен 1 сандары кіреді (0,1);

2) сегіздік санау жүйесі – жүйе негізі болып 8 саны табылады және оның құрамына 0 -мен 7 аралығындағы сандар кіреді (0,1,2,3,4,5,6,7);

3) ондық санау жүйесі – жүйе негізі болып 10 саны табылады және оның құрамына 0 -мен 9 аралығындағы сандар кіреді (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9);

4) оналтылық санау жүйесі – жүйе негізі болып 16 саны табылады және оның құрамына 0 -мен 9 аралығындағы сандар мен бірге латын алфавитінің бастапқы алты әрпі кіреді (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9, A-10, B-11, C-12, D-13, E-14, F-15).

Позициялық санау жүйесінде барлық сандар үшін негіз болатын сан цифр позициясына байланысты дәреже көрсеткішіне келтіріледі, сол санға көбейтіледі және басқа сандармен қосындыға келтіріледі. Бірлік дәрежедегі негіздің дәреже көрсеткіші 0-ге, ондық дәрежедегі негіздің дәреже көрсеткіші – 1-ге, жүздік дәрежедегі негіздің дәреже көрсеткіші – 2 және т.с.с.

Егер сан бөлшек түрінде берілген болса, бұл санды да негізгі байланысты қосынды түрінде жазуға болады. Бөлшек бөліміндегі сандардың дәреже көрсеткіші кері таңбамен беріледі және бөлшек бөліміндегі ең үлкен сан дәреже көрсеткіші - -1 -ге, келесісі - -2 -ге т.с.с. болады.