1.4. Екілік ақпаратты ұсыну

Информатика, 5 сынып. Оқулық: Қадырқұлов Р. А., Нұрмұханбетова Г. К. (Алматыкітап баспасы, 2023). 1 бөлім: Ақпаратты ұсыну. 19–22-беттер.

Нені үйренесің

• Компьютерге неге тек екі белгі — 0 және 1 жеткілікті екенін түсіндіруді.
• Кодтаудың үш түрін ажыратуды: мәтіндік, сандық және графикалық.
• Бит және байт дегеніміз не екенін, 8 битке қанша символ сыятынын түсінуді.
• Сөздерді ASCII кестесі бойынша кодтауды және декодтауды.
• Юникодтың не үшін ойлап табылғанын түсіндіруді.

Ой қозғау

• Компьютер ақпаратты қалай таниды деп ойлайсың? Ол әріптер мен суреттерді біз сияқты көрмейді. Компьютерге түскеннің бәрі нөл мен бірлерден тұратын тізбекке айналады.
• Біз математикада қандай санау жүйесін қолданамыз? Ондық жүйені: бізде 10 цифр бар, 0-ден 9-ға дейін.
• «Екілік» жүйеде қанша цифр болар еді? Екеу: 0 және 1.
• «Иә/жоқ», «қосулы/өшірулі» дегенді қайда көргенсің? Жарық өшіргіш, телефондағы қосу түймесі, зарядтағыштағы шамшырақ. Олардың әрқайсысының тек екі күйі бар.

Тақырыпты талдаймыз

Неге дәл 0 және 1

Компьютердің ішінде миллиардтаған кішкентай «ауыстырып қосқыш» бар. Әрқайсысы тек екі қалыпта болады: ток бар немесе ток жоқ. «Жоқты» 0, «барды» 1 деп белгілейік. Компьютердің бар әліпбиі осы!

Сандар, әріптер, фото, музыка, бейне — бәрі жадта 0 мен 1-ден тұратын ұзын тізбек болып сақталады. Мұндай жазуды екілік код дейді.

📌 Бит — екілік кодтың бір разряды. Оған екі мәннің бірі сыяды: 0 немесе 1. Нөл мен бірлер арқылы кодтауды екілік кодтау деп атайды.

Кез келгенді кодтаудың үш тәсілі

Ақпаратты әртүрлі жолмен жазуға болады. Қара:

• Мәтіндік тәсіл — бастапқы мәтін жазылған алфавиттің әріптерімен шифрлаймыз. Өткен сабақтағы шифрлар сияқты.
• Сандық тәсіл — әр әріпке немесе таңбаға сан береміз.
• Графикалық тәсіл — белгішелермен сызамыз немесе торкөздерді бояймыз. Мысалы, торлы парақтағы үйшік: боялған тор — 1, бос тор — 0.

Екі бит аз, ал сегіз бит жеткілікті

Бір битпен тек 2 нұсқаны жазуға болады: 0 немесе 1. Екі битпен — 4 нұсқа: 00, 01, 10, 11. Бұл өте аз: қазақ тілінің тек кіші әріптерін кодтау үшін 42 символ керек, ал бас әріптері, цифрлары мен тыныс белгілері бар кез келген мәтін үшін — 200-ге дейін.

Әр жаңа бит нұсқалар санын екі есе арттырады: 1 бит — 2, 2 бит — 4, 3 бит — 8… ал 8 бит — 256 нұсқа. Бұл барлық әріпке, цифрға және белгіге жетеді.

📌 8 биттен тұратын тізбекті байт деп атайды. Мәтінді кодтағанда әр символға бір байт сәйкес келеді.

ASCII кестесі: компьютердің сөздігі

Қай әріпке қандай байт беру керек екенін кім шешеді? Арнайы код кестесі. Ең белгілісі — ASCII («аски» деп оқылады), ақпарат алмасуға арналған американдық стандарттық код.

Одан бірнеше жол:

Байқадың ба? Бас A әрпі — 01000001, ал кіші a әрпі — 01100001. Компьютер үшін бұлар екі түрлі символ! Сондықтан «Alma» және «alma» паролі — әртүрлі парольдер.

💡 Кестеде әріптер ретімен тұр, кодтары 1-ден өседі: A = 65, B = 66, C = 67… A-ның кодын біле тұра, кез келген әріпті оңай табасың: K — 11-ші әріп, демек, оның коды 65 + 10 = 75.

ASCII кестесі екі бөлікке бөлінеді:

• стандартты бөлік — 0-ден 127-ге дейінгі кодтар: латын әріптері, цифрлар, белгілер және компьютерді басқаруға арналған қызметтік символдар;
• баламалы бөлік — 128-ден 255-ке дейінгі кодтар: ұлттық алфавиттердің әріптері (орыс, қазақ және басқалары).

📕 Оқулықтың 2-кестесінде 8 және 9 цифрларының коды 00011100 және 00011101 болып басылған, ал дұрысы — 00111000 және 00111001: кестеде цифрлар қатарынан тұр, 7-ден (00110111) кейін 8, одан кейін 9 келеді. Ондық кодтары (56 және 57) дұрыс көрсетілген.

Байтты қарапайым санға қалай айналдырамыз

Байттағы әр орынның өз «салмағы» бар. Оңнан солға қарай: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128. Ондық кодты білу үшін 1 тұрған орындардың салмағын қос.

Юникод: әлемнің барлық алфавитіне орын

256 символ ағылшын әріптеріне және тағы бір алфавитке жетеді. Ал қытай, жапон, корей тілдерінде мыңдаған иероглиф бар, тек жапон тілінде ғана 65 000-ға жуық таңба. Сондықтан 1990-жылдардың басында Unicode (Юникод) кодтауы ойлап табылды.

Юникодта әр символға 2 байт = 16 бит беріледі. Он алты битпен 65 536 түрлі символды кодтауға болады.

🌟 Мессенджердегі 😀🚀🐎 эмодзилері де — Юникод символдары! Қазір онда 150 мыңнан астам таңба бар: барлық тілдің әріптері, математикалық белгілер, көрсеткілер және смайликтер.

👨‍👩‍👧 Ата-анаға. «Екілік шамшырақ» ойынын ойнаңыздар: жарық жанды — 1, өшті — 0. Балаға 8 рет жыпылықтатып көрсетіп, байтты жаздырыңыз, содан кейін кесте бойынша әріпті тапқызыңыз. Осылай «бит» пен «байт» ұзақ уақытқа есте қалады.

Түсінгеніңді тексер

Өзіңді тексер

• Бит дегеніміз не? Екілік кодтың бір разряды: 0 немесе 1.
• Байт дегеніміз не? 8 биттен тұратын тізбек. Онымен мәтіннің бір символын кодтайды.
• Компьютер неге «A» және «a» әріптерін ажыратады? ASCII кестесінде олардың кодтары әртүрлі.
• ASCII-дің стандартты бөлігінде қанша символ бар? 128 (0-ден 127-ге дейінгі кодтар).
• Юникод ASCII-ден немен артық? Онда бір символға 2 байт беріледі, 65 536 таңбаға орын жетеді, яғни бүкіл әлемнің алфавиттеріне жетеді.

Жаттығуларды шығарамыз

№ 1

(Ойлануға берілген сұрақтар, № 1) Екілік кодтау не үшін қолданылады?

Қалай ойлаймыз. Компьютердің ішіндегі «ауыстырып қосқыштың» неше күйі бар екенін еске түсір.

Жауап үлгісі. Компьютер тек екі сигналды сақтап, өңдей алады: «ток бар» және «ток жоқ». Екілік кодтау кез келген ақпаратты — мәтінді, сандарды, суреттерді, дыбысты, бейнені — компьютер түсінетін 0 мен 1 тізбегіне айналдырады.

Жауабы: кез келген ақпаратты компьютерге түсінікті түрде — нөл мен бірлер арқылы көрсету үшін.

№ 2

(Ойлануға берілген сұрақтар, № 2) Компьютерде ақпаратты кодтаудың қанша түрі бар?

Қалай ойлаймыз. Үш жақтаулы схеманы еске түсір.

Шешуі. Мәтіндік (алфавит әріптерімен), сандық (сандармен), графикалық (суреттермен және белгішелермен).

Жауабы: үш түрі.

№ 3

(Ойлануға берілген сұрақтар, № 3) 1 байт ақпарат дегеніміз қандай ақпарат?

Қалай ойлаймыз. ASCII-де бір әріпке қанша орын керек?

Шешуі. ASCII кестесінде әр символға — әріпке, цифрға, тыныс белгісіне — 8 биттен тұратын бір байт сәйкес келеді.

Жауабы: ASCII кодтауындағы мәтіннің бір символы (бір әріп, цифр немесе белгі).

№ 4

(Ойлануға берілген сұрақтар, № 4) ASCII коды компьютерде не үшін қолданылады?

Жауап үлгісі. Бұл — барлық компьютерге ортақ кесте, онда әр әріпке, цифрға және белгіге өз байты берілген. «A» пернесін бассаң, компьютер 01000001 алады. Бірыңғай кестенің арқасында бір компьютерде теруге болған мәтін екіншісінде дұрыс оқылады.

Жауабы: мәтін символдарын бірыңғай ереже бойынша екілік кодпен кодтау үшін.

№ 5

(Ойлануға берілген сұрақтар, № 5) ASCII кодымен неше символды таңбалауға болады?

Қалай ойлаймыз. 8 бит қанша комбинация береді?

Шешуі. 2 · 2 · 2 · 2 · 2 · 2 · 2 · 2 = 256. Оның 128-і — стандартты бөлік (0–127 кодтары), тағы 128-і — баламалы бөлік (128–255 кодтары).

Жауабы: 256 символ.

№ 6

(Ойлануға берілген сұрақтар, № 6) Юникод не үшін қолданылады?

Жауап үлгісі. ASCII-дегі 256 орын мыңдаған иероглифі бар тілдерге (қытай, жапон, корей) аз. Юникодта бір символға 2 байт беріледі, сондықтан 65 536 таңбаны кодтауға болады. Сол себепті бір мәтінде қазақ, орыс, қытай әріптері мен эмодзилер еркін қатар тұра алады.

Жауабы: тек 256 таңбаны емес, әлемнің барлық тілінің символдарын кодтау үшін.

№ 7

(Тапсырма, № 1) Тақырыпта кездесетін терминдердің ағылшын тіліндегі баламасы ASCII кестесінде (2-кесте) кодталған. Терминдерді декодтап, қазақ және орыс тіліндегі аудармасын тап.

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

Қалай ойлаймыз. Әр сөздің бірінші әрпі 010-дан басталады — бұл бас латын әрпі. Қалғандары 011-ден басталады — кіші әріптер. Әр байтты ASCII кестесінен ізде.

Шешуі.

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

№ 8

(Тапсырма, № 2) abbas, algo, info, expo, demo, delta сөздері берілген: а) ASCII кестесін пайдаланып, екілік кодпен кодта; ә) берілген сөздердің қанша байт және биттен тұратынын анықта.

Қалай ойлаймыз. Барлық әріп кіші, демек, әр код 011-ден басталады. Бір әріп — 1 байт = 8 бит.

Шешуі. Керекті әріптердің кодтары: 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

ә) Байт саны — әріп санындай. Бит саны — одан 8 есе көп.

Жауабы: abbas және delta — 5 байттан (40 бит); algo, info, expo, demo — 4 байттан (32 бит).

№ 9

(Тапсырма, № 3) Графикалық суретте (1-сурет) «Информатика» пәніне қатысты терминнің ағылшын тіліндегі баламасы жасырылған. Сол сөзді тап. Қазақ және орыс тілінде бұл сөз қалай айтылады?

Міне, сол сурет (8 бағана, 9 жол). Боялған торкөздер — бірлер:

Қалай ойлаймыз. Әр жол — 8 торкөзден тұратын байт. Жолды 0 мен 1-ге айналдырып, байтты ASCII кестесінен ізде. Барлық жолда 2-баған боялған, ал 1-және 3-бағандар бос: демек, барлық байт 010-нан басталады — бұлар бас әріптер.

Шешуі.

Жауабы: ALGORITHM — алгоритм (қаз.) — алгоритм (орыс.).

Жадынама

• Компьютер бәрін нөл мен бірлер арқылы сақтайды.
• Кодтаудың үш түрі: мәтіндік, сандық, графикалық.
• 1 байт = 8 бит, онымен 256 түрлі символды кодтауға болады.
• «A» және «a» — кодтары әртүрлі, бөлек символдар.
• Юникод: бір символға 2 байт, әлемнің барлық тіліне жетеді.

Шағын тест