ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι Ενότητα 8: Συστήματα αρίθμησης

Σχετικά έγγραφα
ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ I Ενότητα 6

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι JAVA Τμήμα θεωρίας με Α.Μ. σε 8 & 9 11/10/07

Εισαγωγή στην Πληροφορική

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Πίνακες Νερού σε κατάσταση Κορεσμού. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Διοικητική Λογιστική

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι Ενότητα 4: Συναρτήσεις

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 3: Έλεγχοι στατιστικών υποθέσεων

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 3

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 1: Καταχώρηση δεδομένων

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 2: Περιγραφική στατιστική

Λογιστική Κόστους Ενότητα 12: Λογισμός Κόστους (2)

Έλεγχος και Διασφάλιση Ποιότητας Ενότητα 4: Μελέτη ISO Κουππάρης Μιχαήλ Τμήμα Χημείας Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας

Ενότητα. Εισαγωγή στις βάσεις δεδομένων

Αριθµητική υπολογιστών

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 1

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Κβαντική Επεξεργασία Πληροφορίας

Κβαντική Επεξεργασία Πληροφορίας

ΛΟΓΙΚΟ-ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΕΣ ΣΧΕΣΕΙΣ & ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΣΤΗΝ ΠΡΟΣΧΟΛΙΚΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

Υπολογιστική άλγεβρα Ενότητα 10: Βάσεις Groebner ενός ιδεώδους ΙΙΙ

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών

Πρακτική Άσκηση σε σχολεία της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι Ενότητα 6: Πίνακες [2/2] (Δισδιάστατοι)

Γενική Φυσική Ενότητα: Ταλαντώσεις

Μαθηματικά Διοικητικών & Οικονομικών Επιστημών

1 η Διάλεξη. Ενδεικτικές λύσεις ασκήσεων

Φιλοσοφία της Ιστορίας και του Πολιτισμού

Μυελού των Οστών Ενότητα #1: Ερωτήσεις κατανόησης και αυτόαξιολόγησης

Λογιστική Κόστους Ενότητα 8: Κοστολογική διάρθρωση Κύρια / Βοηθητικά Κέντρα Κόστους.

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Έλεγχος Ποιότητας Φαρμάκων

Βέλτιστος Έλεγχος Συστημάτων

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Εισαγωγή στην πληροφορική

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Πίνακες Νερού Υπέρθερμου Ατμού. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

Ενδεικτικές λύσεις ασκήσεων διαχείρισης έργου υπό συνθήκες αβεβαιότητας

Το Εικονογραφημένο Βιβλίο στην Προσχολική Εκπαίδευση

Πληροφορική. Ενότητα 4 η : Κωδικοποίηση & Παράσταση Δεδομένων. Ι. Ψαρομήλιγκος Τμήμα Λογιστικής & Χρηματοοικονομικής

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Γενική Φυσική Ενότητα: Εισαγωγή στην Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας

Εισαγωγή στην Πληροφορική & τον Προγραμματισμό

Θεατρικές Εφαρμογές και Διδακτική της Φυσικής Ι

Προγραμματισμός Η/Υ. Βασικές Προγραμματιστικές Δομές. ΤΕΙ Ιονίων Νήσων Τμήμα Τεχνολόγων Περιβάλλοντος Κατεύθυνση Τεχνολογιών Φυσικού Περιβάλλοντος

Διεθνείς Οικονομικές Σχέσεις και Ανάπτυξη

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Γ. Ολοκληρωτικός Λογισμός

Διοικητική Λογιστική

Χωρικές σχέσεις και Γεωμετρικές Έννοιες στην Προσχολική Εκπαίδευση

Γενική Φυσική Ενότητα: Δυναμική Άκαμπτου Σώματος

Μηχανολογικό Σχέδιο Ι

Εισαγωγή στη Μουσική Τεχνολογία Ενότητα: Ελεγκτές MIDI μηνυμάτων (Midi Controllers)

ΛΟΓΙΚΟ-ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΕΣ ΣΧΕΣΕΙΣ & ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΣΤΗΝ ΠΡΟΣΧΟΛΙΚΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ

Εφαρμογές των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών στη διδασκαλία και τη μάθηση

Μεθοδολογία Έρευνας Κοινωνικών Επιστημών Ενότητα 2: ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΜΑΡΚΕΤΙΝΓΚ Λοίζου Ευστράτιος Τμήμα Τεχνολόγων Γεωπόνων-Kατεύθυνση

Αριθμητική Ανάλυση. Ενότητα 1: Εισαγωγή Βασικές Έννοιες. Φραγκίσκος Κουτελιέρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Οργάνωση Υπολογιστών

Εισαγωγή στους Υπολογιστές

Το Εικονογραφημένο Βιβλίο στην Προσχολική Εκπαίδευση

Λειτουργία και εφαρμογές της πολιτιστικής διαχείρισης

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι Ενότητα 1: Εισαγωγή

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 10η Άσκηση Αλγόριθμος Dijkstra

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Βάσεις Περιβαλλοντικών Δεδομένων

Εισαγωγή στους Υπολογιστές

Το Εικονογραφημένο Βιβλίο στην Προσχολική Εκπαίδευση

Χριστιανική και Βυζαντινή Αρχαιολογία

Υπολογιστική άλγεβρα Ενότητα 1: Πολυωνυμικές σχέσεις και ταυτότητες, μέρος Ι

Λογιστική Κόστους Ενότητα 11: Λογισμός Κόστους (1)

ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΚΑΤΑΝΑΛΩΤΗ

Εισαγωγή στις Επιστήμες της Αγωγής

Εκκλησιαστικό Δίκαιο. Ενότητα 10η: Ιερά Σύνοδος της Ιεραρχίας και Διαρκής Ιερά Σύνοδος Κυριάκος Κυριαζόπουλος Τμήμα Νομικής Α.Π.Θ.

Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. 5 ο Μάθημα. Λεωνίδας Αλεξόπουλος Λέκτορας ΕΜΠ. url:

Τεχνικό Σχέδιο - CAD

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 9η Άσκηση - Αλγόριθμος Prim

Το Εικονογραφημένο Βιβλίο στην Προσχολική Εκπαίδευση

Το Εικονογραφημένο Βιβλίο στην Προσχολική Εκπαίδευση

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι Ενότητα 2: Έλεγχος συνθηκών

Ποιοτική μεθοδολογία έρευνας στη Διδακτική των Μαθηματικών Ενότητα: Η διαχείριση του λάθους στην τάξη των μαθηματικών

Το Εικονογραφημένο Βιβλίο στην Προσχολική Εκπαίδευση

Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 4: Ηλεκτρικά Κυκλώματα. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Ηλεκτρονική. Ενότητα 9: Τρανζίστορ Επίδρασης Πεδίου (FET) Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Το Εικονογραφημένο Βιβλίο στην Προσχολική Εκπαίδευση

Διεθνείς Οικονομικές Σχέσεις και Ανάπτυξη

Εισαγωγή στους Η/Υ. Ενότητα 2β: Αντίστροφο Πρόβλημα. Δημήτρης Σαραβάνος, Καθηγητής Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Μηχανολόγων & Αεροναυπηγών Μηχανικών

Γραμμική Άλγεβρα και Μαθηματικός Λογισμός για Οικονομικά και Επιχειρησιακά Προβλήματα

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Το Εικονογραφημένο Βιβλίο στην Προσχολική Εκπαίδευση

Βάσεις Δεδομένων. Ενότητα 1: Εισαγωγή στις Βάσεις δεδομένων. Πασχαλίδης Δημοσθένης Τμήμα Ιερατικών σπουδών

Εφαρμογές των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών στη διδασκαλία και τη μάθηση

Transcript:

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι Ενότητα 8: Συστήματα αρίθμησης Μιχάλης Δρακόπουλος Σχολή Θετικών επιστημών Τμήμα Μαθηματικών

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι (MATLAB) Ενότητα 8 Σημειώσεις βασισμένες στο βιβλίο Το MATLAB στην Υπολογιστική Επιστήμη και Τεχνολογία Μια Εισαγωγή Συστήματα αρίθμησης Bits & Bytes Bit: η μικρότερη μονάδα πληροφορίας o μία από δύο πιθανές καταστάσεις (ναι / όχι, αληθές / ψευδές, on / off) κωδικοποίηση σε 0 ή 1 δυαδικό σύστημα Το δυαδικό σύστημα επιτρέπει την κατασκευή εξαρτημάτων που έχουν 2 μόνο καταστάσεις υψηλή / χαμηλή τάση (chips) φορά μαγνητικού πεδίου (δίσκοι) ανάκλαση ή όχι φωτεινής δέσμης (CD-ROM, DVD κτλ) παρουσία ή όχι ηλεκτρικού φορτίου (flash) Η πληροφορία αποθηκεύεται και επεξεργάζεται σαν bits. Byte: 8 bits που λειτουργούν ως μία ενιαία μονάδα Δεκαδικό σύστημα Βάση το 10 10 ψηφία: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ένα δεκαδικό ψηφίο εκφράζει μία από δέκα πιθανές επιλογές (μετράει 10 πράγματα, έχει 10 διακριτές τιμές) δύο δεκαδικά ψηφία εκφράζουν μία από 100 πιθανές επιλογές κτλ. π.χ., 1975 = 1 1000 + 9 100 + 7 10 + 5 1 = 1 10 3 + 9 10 2 + 7 10 1 + 5 10 0 ver. 150115 Τμήμα Μαθηματικών ΕΚΠΑ 1

Δυαδικό σύστημα Βάση το 2 2 ψηφία: 0, 1 (bits) ένα δυαδικό ψηφίο εκφράζει μία από δύο πιθανές επιλογές (μετράει 2 πράγματα, έχει 2 διακριτές τιμές) δύο δυαδικά ψηφία εκφράζουν μία από 4 πιθανές επιλογές κτλ. π.χ., 11001 2 = 1 16 + 1 8 + 0 4 + 0 2 + 1 1 = 1 2 4 + 1 2 3 + 0 2 2 + 0 2 1 +1 2 0 = 25 (στο δεκαδικό) Δεκαδικοί σε δυαδικούς Ανάλυση σε δυνάμεις του 2: π.χ., 42 = 32 + 10 = 32 + 8 + 2 = 2 5 + 2 3 + 2 1 = 101010 2 Διαδοχικές διαιρέσεις με 2 (μόνο για ακέραιους) Πηλίκο 42 21 10 5 2 1 0 Υπόλοιπο 0 1 0 1 0 1 101010 2 Οι δυαδικοί αριθμοί είναι «ογκώδεις» Οκταδικοί: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 Δεκαεξαδικοί: 0-9, A, B, C, D, E, F 2-δικό 8-δικό: κάθε δυαδική τριάδα ένα οκταδικό στοιχείο 001 100 101 001 000. 101 101 100 1 4 5 1 0. 5 5 4 2-δικό 16-δικό: κάθε δυαδική τετράδα ένα δεκαεξαδικό στοιχείο 0111 1011 1010 0011. 1011 1100 0100 7 Β Α 3. B C 4 ver. 150115 Τμήμα Μαθηματικών ΕΚΠΑ 2

Αριθμητική στο δυαδικό σύστημα (γενικά) Η πρόσθεση στηρίζεται στους κανόνες: 0 + 0 = 0, 0 + 1 = 1, 1 + 0 = 1, και 1 + 1 = 10 π.χ., 1010 01101 + 1100 + 10111 ------ ------- 10110 100100 Ο πολλαπλασιασμός γίνεται όπως και στο δεκαδικό σύστημα: 1001 x 1010 ------ 0000 1001 0000 + 1001 --------- 1011010 Αναπαράσταση πραγματικών αριθμών o Υπολογισμοί με πολύ μεγάλους και πολύ μικρούς αριθμούς, π.χ.: μάζα ηλεκτρονίου: 9 10-28 gr μάζα ήλιου: 2 10 33 gr Αναπαράσταση σταθερής υποδιαστολής ( fixed-point): Για τους παραπάνω αριθμούς, απαιτούνται: 34 ψηφία 28 ψηφία ακέραιο μέρος δεκαδικό μέρος υποδιαστολή Ανάγκη για σύστημα αναπαράστασης όπου το εύρος των αριθμών είναι ανεξάρτητο από το πλήθος των σημαντικών ψηφίων: αναπαράσταση κινητής υποδιαστολής (floating-point) ver. 150115 Τμήμα Μαθηματικών ΕΚΠΑ 3

Αναπαράσταση κινητής υποδιαστολής: Από εκθετική μορφή: n = f 10 e με 0.1 f < 1 ή f = 0 όπου f κλασματικό μέρος (mantissa), e εκθέτης (exponent) Για το f: Χρειάζεται αποθήκευση μόνο των δεκαδικών του ψηφίων (αποθηκεύεται ως ακέραιος). Άρα, για την αναπαράσταση ενός πραγματικού, χρησιμοποιούνται 2 ακέραιοι: f και e. π.χ., ο 3.141592 αποθηκεύεται ως f = +3141592 και e = +1. Έστω αναπαράσταση με 3-ψήφιο f και 2-ψήφιο e: Αναπαράσταση μεγεθών από +0.100 10-99 έως +0.999 10 +99 (με 5 ψηφία (3+2) και 2 πρόσημα) : 3 5 Μεγάλοι αρνητικοί αριθμοί < -0.999 10 99 Αρνητικοί αριθμοί από -0.999 10 99 έως -0.100 10-99 Μικροί αρνητικοί αριθμοί με μέτρο < 0.100 10-99 Το μηδέν Μικροί θετικοί αριθμοί με μέτρο < 0.100 10-99 Θετικοί αριθμοί ανάμεσα σε 0.100 10-99 και 0.999 10 99 Μεγάλοι θετικοί αριθμοί > 0.999 10 99 Οι περιοχές 1, 3, 5, 7 δεν έχουν υπολογιστική αναπαράσταση. ver. 150115 Τμήμα Μαθηματικών ΕΚΠΑ 4

IEEE 754 Standard για αναπαράσταση / υπολογισμούς κινητής υποδιαστολής o Δύο ακρίβειες: 32-bit: 64-bit: Ειδικά σύμβολα: -Inf, +Inf: περιοχές 1 και 7 αντίστοιχα NaN: για αδύνατες πράξεις, π.χ. 0 / 0, 0, / Δυνατότητα αναπαράστασης και κάποιων αριθμών στις περιοχές 3 και 4. Αναπαράσταση χαρακτήρων Κωδικοποιούνται σαν ακέραιοι: χαρακτήρας ακέραιος Υπάρχουν διάφορα σύνολα χαρακτήρων: ASCII, Unicode, κτλ. ASCII (American Standard Code for Information Interchange): Έχει 256 χαρακτήρες απεικόνιση στους ακέραιους 0-255. π.χ., a 97, B 66, 0 48. Οι πρώτοι 128 χαρακτήρες είναι οι πιο σημαντικοί. 128-255: μη λατινικά αλφάβητα και γραφικά σύμβολα. Unicode: 65536 χαρακτήρες. Οι 128 πρώτες θέσεις είναι ίδιες με του ASCII. ver. 150115 Τμήμα Μαθηματικών ΕΚΠΑ 5

Σημειώματα Σημείωμα Αναφοράς Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών, Μιχάλης Δρακόπουλος, 2014. Μιχάλης Δρακόπουλος. «Πληροφορική Ι. Ενότητα 8: Συστήματα αρίθμησης». Έκδοση: 1.0. Αθήνα 2014. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: http://opencourses.uoa.gr/modules/document/?course=math105. Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά, Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». [1] http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί. Διατήρηση Σημειωμάτων Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς το Σημείωμα Αδειοδότησης τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει) μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους.

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνών» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. Σελίδα 4