Что такое бит?

Один разряд двоичного кода: 0 или 1.

Что такое байт?

Цепочка из 8 бит. Ею кодируют один символ текста.

Почему компьютер различает «A» и «a»?

У них разные коды в таблице ASCII.

Сколько символов в стандартной части ASCII?

128 (коды от 0 до 127).

Чем Юникод лучше ASCII?

В нём 2 байта на символ, хватает места для 65 536 знаков, то есть для алфавитов всего мира.

1.4. Двоичное представление информации

Информатика, 5 класс. Учебник: Кадыркулов Р. А., Нурмуханбетова Г. К. (Алматыкітап баспасы, 2023). Раздел 1: Представление информации. Страницы 19–22.

Чему научишься

Объяснять, почему компьютеру хватает всего двух знаков, 0 и 1.
Различать три способа кодирования: символьный, числовой и графический.
Понимать, что такое бит и байт и сколько символов помещается в 8 битах.
Кодировать и расшифровывать слова по таблице ASCII.
Объяснять, зачем придумали Юникод.

Разминка

Как компьютер «узнаёт» информацию? Он не видит буквы и картинки, как мы. Всё, что попадает в компьютер, превращается в цепочки нулей и единиц.
Какой системой счисления мы пользуемся в математике? Десятичной: у нас 10 цифр, от 0 до 9.
Сколько цифр было бы у «двоичной» системы? Две: 0 и 1.
Где ты уже встречал «да/нет», «вкл/выкл»? Выключатель света, кнопка питания на телефоне, лампочка на зарядке. У каждого только два состояния.

Разбираемся

Почему именно 0 и 1

Внутри компьютера миллиарды крошечных «переключателей». Каждый может быть только в двух положениях: ток есть или тока нет. Обозначим «нет» как 0, «есть» как 1. Вот и вся азбука компьютера!

Числа, буквы, фото, музыка, видео — всё это в памяти хранится как длинные цепочки из 0 и 1. Такая запись называется двоичным кодом.

📌 Бит — один разряд двоичного кода. В нём помещается одно из двух значений: 0 или 1. Кодирование нулями и единицами называют двоичным.

Три способа закодировать что угодно

Информацию можно записать по-разному. Смотри:

Символьный способ — шифруем буквами того же алфавита, что и исходный текст. Как в шифрах прошлого урока.
Числовой способ — каждой букве или знаку даём число.
Графический способ — рисуем значками или закрашиваем клетки. Например, домик на клетчатом листе: закрашенная клетка — 1, пустая — 0.

Двух бит мало, а восьми — хватит

Одним битом можно записать только 2 варианта: 0 или 1. Двумя битами — 4 варианта: 00, 01, 10, 11. Это совсем мало: для одних только строчных букв казахского алфавита нужно 42 знака, а для любого текста с заглавными буквами, цифрами и знаками — до 200.

Каждый новый бит удваивает число вариантов: 1 бит — 2, 2 бита — 4, 3 бита — 8… а 8 бит — 256 вариантов. Этого уже хватает на все буквы, цифры и знаки.

📌 Цепочка из 8 бит называется байтом. При кодировании текста каждому символу соответствует один байт.

Таблица ASCII: словарь компьютера

Кто решает, какой букве какой байт? Специальная таблица кодов. Самая известная — ASCII (читается «аски»), американский стандартный код для обмена информацией.

Несколько строк из неё:

символ	двоичный код	десятичный код
0	00110000	48
5	00110101	53
A	01000001	65
B	01000010	66
Z	01011010	90
a	01100001	97
b	01100010	98
z	01111010	122

Заметил? Заглавная A — это 01000001, а строчная a — 01100001. Для компьютера это два разных символа! Поэтому пароль «Alma» и «alma» — разные пароли.

💡 Буквы в таблице идут по порядку, и коды растут на 1: A = 65, B = 66, C = 67… Зная код A, легко найти любую букву: K — 11-я буква, значит её код 65 + 10 = 75.

Таблица ASCII делится на две половины:

стандартная часть — коды от 0 до 127: латинские буквы, цифры, знаки и служебные символы для управления компьютером;
альтернативная часть — коды от 128 до 255: буквы национальных алфавитов (русского, казахского и других).

⚠️ Частая ошибка. В таблице кодов в учебнике у цифр 8 и 9 опечатка: там напечатано 00011100 и 00011101. На самом деле цифры идут подряд: 7 — 00110111, 8 — 00111000, 9 — 00111001 (десятичные 56 и 57 указаны верно).

Как превратить байт в обычное число

У каждой позиции в байте свой «вес». Справа налево: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128. Чтобы узнать десятичный код, сложи веса тех позиций, где стоит 1.

Юникод: место для всех алфавитов мира

256 символов хватает для английских букв и ещё одного алфавита. А в китайском, японском, корейском языках — тысячи иероглифов, в одном японском около 65 000 знаков. Поэтому в начале 1990-х придумали кодировку Unicode (Юникод).

В Юникоде каждому символу дают 2 байта = 16 бит. Шестнадцатью битами можно закодировать 65 536 разных символов.

🌟 Эмодзи 😀🚀🐎 в твоём мессенджере — тоже символы Юникода! Сегодня в нём уже больше 150 тысяч знаков: буквы всех языков, математические знаки, стрелки и смайлики.

👨‍👩‍👧 Родителю. Сыграйте в «двоичный фонарик»: свет включён — 1, выключен — 0. Помигайте ребёнку 8 раз и попросите записать байт, а потом найти по таблице букву. Так «бит» и «байт» запомнятся надолго.

Проверь, как понял

Проверь себя

Что такое бит? Один разряд двоичного кода: 0 или 1.
Что такое байт? Цепочка из 8 бит. Ею кодируют один символ текста.
Почему компьютер различает «A» и «a»? У них разные коды в таблице ASCII.
Сколько символов в стандартной части ASCII? 128 (коды от 0 до 127).
Чем Юникод лучше ASCII? В нём 2 байта на символ, хватает места для 65 536 знаков, то есть для алфавитов всего мира.

Решаем упражнения

№ 1

(Вопросы для размышления, № 1) Для чего нужно двоичное кодирование?

Как думать. Вспомни, сколько состояний у «переключателя» внутри компьютера.

Пример ответа. Компьютер умеет хранить и обрабатывать только два сигнала: «есть ток» и «нет тока». Двоичное кодирование превращает любую информацию — текст, числа, картинки, звук, видео — в цепочки из 0 и 1, которые компьютер понимает.

Ответ: чтобы представить любую информацию в виде, понятном компьютеру, — нулями и единицами.

№ 2

(Вопросы для размышления, № 2) Сколько способов кодирования информации на компьютере?

Как думать. Вспомни схему с тремя рамками.

Решение. Символьный (буквами алфавита), числовой (числами), графический (рисунками и значками).

Ответ: три способа.

№ 3

(Вопросы для размышления, № 3) Какая информация занимает 1 байт?

Как думать. Сколько места в ASCII нужно одной букве?

Решение. В таблице ASCII каждому символу — букве, цифре, знаку препинания — соответствует один байт из 8 бит.

Ответ: один символ текста (одна буква, цифра или знак) в кодировке ASCII.

№ 4

(Вопросы для размышления, № 4) Для чего на компьютере нужен код ASCII?

Пример ответа. Это общая для всех компьютеров таблица, где каждой букве, цифре и знаку назначен свой байт. Нажал клавишу «A» — компьютер получил 01000001. Благодаря единой таблице текст, набранный на одном компьютере, правильно читается на другом.

Ответ: чтобы кодировать символы текста двоичными кодами по единому правилу.

№ 5

(Вопросы для размышления, № 5) Сколько символов можно записать кодом ASCII?

Как думать. 8 бит — сколько комбинаций?

Решение. 2 · 2 · 2 · 2 · 2 · 2 · 2 · 2 = 256. Из них 128 — стандартная часть (коды 0–127), ещё 128 — альтернативная (коды 128–255).

Ответ: 256 символов.

№ 6

(Вопросы для размышления, № 6) Зачем нужен Юникод?

Пример ответа. 256 мест в ASCII мало для языков с тысячами иероглифов (китайский, японский, корейский). В Юникоде на символ отводится 2 байта, и можно закодировать 65 536 знаков. Поэтому в одном тексте могут спокойно стоять казахские, русские, китайские буквы и эмодзи.

Ответ: чтобы кодировать символы всех языков мира, а не только 256 знаков.

№ 7

(Задания, № 1) Английские термины урока зашифрованы по таблице ASCII. Расшифруй четыре слова и переведи их на русский и казахский.

Слово 1: 01000010 01111001 01110100 01100101
Слово 2: 01000010 01101001 01101110 01100001 01110010 01111001
Слово 3: 01001110 01110101 01101101 01100010 01100101 01110010
Слово 4: 01000011 01101111 01100100 01100101

Как думать. Первая буква каждого слова начинается с 010 — это заглавная латинская буква. Остальные начинаются с 011 — строчные. Ищи каждый байт в таблице ASCII.

Решение.

слово	байты → буквы	слово	по-русски	по-казахски
1	B y t e	Byte	байт	байт
2	B i n a r y	Binary	двоичный	екілік
3	N u m b e r	Number	число	сан
4	C o d e	Code	код	код

Ответ: Byte — байт — байт; Binary — двоичный — екілік; Number — число — сан; Code — код — код.

№ 8

(Задания, № 2) Слова abbas, algo, info, expo, demo, delta: а) закодируй по таблице ASCII; б) посчитай, сколько в каждом байтов и битов.

Как думать. Все буквы строчные, значит каждый код начинается с 011. Одна буква — 1 байт = 8 бит.

Решение. Коды нужных букв: a — 01100001, b — 01100010, d — 01100100, e — 01100101, f — 01100110, g — 01100111, i — 01101001, l — 01101100, m — 01101101, n — 01101110, o — 01101111, p — 01110000, s — 01110011, t — 01110100, x — 01111000.

а)

abbas: 01100001 01100010 01100010 01100001 01110011
algo: 01100001 01101100 01100111 01101111
info: 01101001 01101110 01100110 01101111
expo: 01100101 01111000 01110000 01101111
demo: 01100100 01100101 01101101 01101111
delta: 01100100 01100101 01101100 01110100 01100001

б) Байтов столько, сколько букв. Битов — в 8 раз больше.

слово	букв	байт	бит
abbas	5	5	40
algo	4	4	32
info	4	4	32
expo	4	4	32
demo	4	4	32
delta	5	5	40

Ответ: abbas и delta — по 5 байт (40 бит); algo, info, expo, demo — по 4 байта (32 бита).

№ 9

(Задания, № 3) На клетчатом рисунке 1 спрятан английский термин по информатике. Белая клетка — 0, серая — 1. Найди слово и переведи его на русский и казахский.

Вот этот рисунок (8 столбцов, 9 строк). Закрашенные клетки — единицы:

Как думать. Каждая строка — это байт из 8 клеток. Переводим строку в 0 и 1, ищем байт в таблице ASCII. Во всех строках закрашен 2-й столбец, а 1-й и 3-й пустые: значит, все байты начинаются с 010 — это заглавные буквы.