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情報基礎

情報基礎. Part 5 データ表現. データ表現. コンピュータが扱う、さまざまなデータ データの種類により、表現する方式が異なる ワークシートなどの数値データ ワープロなどの文書 … 文字データ WWW などの画像データ. データ表現. コンピュータ･･･電子回路で作られている メモリ（記憶装置） 電圧の高低で２つの状態を表現する. 情報の最小単位 “ 0” （ゼロ）と “ 1” （イチ） 0-1 の組み合わせで，すべてのデータを表現 Ex. 1010000010000010…. 数値データ . 2 進数

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Presentation Transcript

  1. 情報基礎 Part 5 データ表現

  2. データ表現 • コンピュータが扱う、さまざまなデータ データの種類により、表現する方式が異なる • ワークシートなどの数値データ • ワープロなどの文書…文字データ • WWWなどの画像データ

  3. データ表現 • コンピュータ･･･電子回路で作られている • メモリ（記憶装置） • 電圧の高低で２つの状態を表現する 情報の最小単位 “0”（ゼロ）と “1”（イチ） 0-1の組み合わせで，すべてのデータを表現 Ex. 1010000010000010….

  4. 数値データ • 2進数 • 0と1だけですべての数値を表すことが可能． • コンピュータにとって都合のよい形式． • 10進数 • 0から9までの数字ですべての数値を表現． • 人間が扱いやすい形式．

  5. 10進数 0 1 2 3 10 100 256 2進数 ( )2 ( )2 ( )2 ( )2 ( )2 ( )2 ( )2 2進数 0 1 10 11 1010 1110100 100000000

  6. 情報量の単位 • ビット（bit） • 2進数1桁分のデータ量、“0”または “1”の2状態 • Ex. 10110011 … 8 bit 1000100010001000 … 16 bit 10001000100010001000100010001000… 32 bit • バイト（byte） • 8bit = 1byte

  7. 2進数から10進数への変換 • 例 (10進数) 3776 = 3×1000 + 7×100 + 7×10 + 6×1 = 3×103 + 7×102 + 7×101 + 6×100 • 例 (2進数) (1101)2 = 1×23 + 1×22 + 0×21 + 1×20 = 8 + 4 + 0 + 1 = 13

  8. 2進数から10進数への変換 • 例 (2進数) (101.101)2 = 1×22 + 0×21 + 1×20 + 1×2-1 + 0×2-2 + 1×2-3 = 4 + 0 + 1 + 1/2 + 1/8 = 5.625

  9. 1 0 1 1 1 1 10進数から2進数への変換 • 47 は (????)2 47 ÷ 2 = 23 … 1 23 ÷ 2 = 11 … 1 11 ÷ 2 = 5 … 1 5 ÷ 2 = 2 … 1 2 ÷ 2 = 1 … 0 1 ÷ 2 = 0 … 1

  10. 0 . 1 0 1 1 10進数から2進数への変換 • 0.6875 は (0.????)2 0.6875×2 = 1.375 (1 + 0.375) 0.375×2 = 0.75 (0 + 0. 75) 0.75×2 = 1.5 (1 + 0.5) 0.5×2 = 1 (1 + 0)

  11. 練習問題 I • つぎの2進数を10進数に変換しなさい。 a. 10011011 b. 101.0101 • つぎの10進数を2進数に変換しなさい。 a. 11 b. 36

  12. 0 + 0 = 0 0 + 1 = 1 1 + 1 = 10 • 1 0 1 1 • + 1 1 0 上の桁に繰り上がる 2進数の数字は 0 と 1 のみ! 2進数の加算 • 1 0 0 0 1

  13. 練習問題 II • つぎの2進数を加算しなさい。 a. 1010111 + 11011001 b. 1101 + 1011 c. 1011 + 1101 + 1011 + 1101

  14. 2進数の減算 • A から B を引く = A に -B を足す • 2進数でも，負の数を表現する方法が必要． • 2の補数表現 • 2進数の 0, 1 を反転して，1 を加える． 00101001 … 11010110 + 1 11010111 (00101001 の「2の補数」)

  15. 2進数の減算 1110100 – 101001 = 01110100 - 00101001 = 01110100 + 11010111 = 01001011 8桁で計算している場合は，8桁以上の繰り上がりは無視

  16. 16進数 • 0～9, A～F の16文字で，すべての数値を表現 • 2進数の4桁 ＝ 16進数の1桁 (0000)2 = (0)16 (0001)2 = (1)16 : : : (1110)2 = (E)16 (1111)2 = (F)16

  17. 10進数 0 1 10 16 696 3776 10781 16進数 2進数 0 1 1010 1|0000 10|1011|1000 1110|1100|0000 10|1010|0001|1101 16進数 0 1 A 10 2B8 EC0 2A1D

  18. 文字のデータ ABC... 英字 アイウ... カタカナ012... 数字 あいう... ひらがな!@#$%... 記号 亜唖娃…漢字 １文字ずつ，固有の番号を割り当てて，文字を表現する 文字データ

  19. “I Love You” ‘I’ ‘ ’ ‘L’ ‘o’ ‘v’ ‘e’ ‘ ’ ‘Y’ ‘o’ ‘u’ 49 20 4C 6F 76 65 20 59 6F 75 文字データ

  20. 「文字を表現する」 「文」 「字」 「を」 「表」 「現」 「す」 「る」 95B6 8E9A 82F0 955C 8CBB 82B7 82E9 文字データ

  21. キャラクタ コード体系 • EBCDICコード • Extended Binary Coded Decimal Interchange Code • 大型コンピュータで利用 • ASCIIコード • American Standard Code for Information Interchange • もっともよく利用されている • JISコード • ASCIIコードに半角カタカナを加えて拡張

  22. 漢字コード体系 • JIS漢字コード • インターネットで標準的に利用されている • シフトJIS漢字コード • パソコンの標準的な内部コード • EUC漢字コード • UNIXワークステーションで利用されている

  23. 漢字コード同士には互換性はない ^[$BFbEDM’5*^[(B 1B2442466245444D27352A1B2842 <ｽｩq 8FBC82BD82A98E71 漢字コードの互換性 JISコード シフトJISコード 内田有紀 1B2442466245444D27352A1B2842 文字バケ 松たか子 8FBC82BD82A98E71

  24. 画像データ 画像データ さまざまな色の点(画素)が縦横に整列している

  25. 画像データ • 光の三原色 • 赤、緑、青の３色の重ね合わせですべての色を表現

  26. 赤 254 緑 210 (各 0～255) 青 156 254 210 156 256 211 14 255 216 156 249 213 16 254 214 151 245 209 15 画像データ • 画像データの構造

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