第1章 第1節 情報のディジタル化のしくみ 1 アナログとディジタル 2 数値の表現 3 文字の表現 情報Cプレゼン用資料(座学11) 担当 早苗雅史 1 1 アナログとディジタル 1 アナログは連続している アナログ量とは・・・連続した量 温度,圧力,照度など自然界の連続した現象 画像や音楽,音声 アナログ表示 身の回りのアナログを 探してみよう 2 1 アナログとディジタル 2 ディジタルは連続していない ディジタル量・・・不連続(離散的)な量 アナログ量を有限桁の数値で表現 ディジタル表示 身の回りのディジタルを 探してみよう 3 1 アナログとディジタル 身の回りある アナログ量,ディジタル量 (問1) アナ ログ量 アナログ 時計 水銀体 温計 フィルム カメラ ディジ タル量 ディジタ ル 時計 ディジタ ル 体温計 ディジタ ル カメラ LP レコード アナログ 体重計 CD ディジタ ル 体重計 4 1 パーソナルコンピュータ 3 アナログからディジタルへ ディジタル化のメリット (問2) 情報が劣化しない 0と1の2つの情報だけ 複雑な演算が可能 圧縮,暗号化 統合化 文字,音声,画像などの情報を統合 双方向的な情報のやり取り アナログ量からディジタル量への変換 =AD変換 AD変換器(ADコンバータ) 5 1 パーソナルコンピュータ テキスト,画像のディジタル化 4141410D0A424242 A CR LF B 6 2 数値の表現 1 いろいろな数え方 整数値 ・・・数えることのできる数値 10進数と2進数 11001(2)=25(10) 10進数 2進数 0 0 1 1 2 10 3 11 4 100 5 101 6 110 7 111 8 1000 9 1001 10 1010 7 2 数値の表現 (参考) 2進法のしくみ 10進法 25=2×10+5 2進法 11001 =1×24+1×23+0×22+0×21+1 8 2 数値の表現 (参考) 2進法と10進法の変換① 10進法から2進法への変換 25(10) = 11001(2) 31(10) = 11111(2) 2 ) 25 2 ) 12 1 2) 6 2) 3 0 0 1 1 9 2 数値の表現 (参考) 2進法と10進法の変換② 2進法から10進法への変換 1011(2) = 1×23 + 0×22 + 1×2 + 1 =8+2+1 = 11(10) 16進法から10進法への変換 3B(16) = 3×16 + 11 = 48 +11 = 59(10) 10進数 16進数 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 A 11 B 12 C 13 D 14 E 15 F 10 2 数値の表現 問5 (1) 1101(2) (2) 10110(2) 11 2 数値の表現 問4 (1) 24 (2) 50 12 2 数値の表現 問11 3A(16) 13 2 数値の表現 2 コンピュータは2進数を扱う コンピュータは2進数を扱う 情報のディジタル化 0と1だけで表現⇒bit(binary digit) 最も小さなデータ量の単位 ビット列 3ビット → 0~7まで表現可能 4ビット → 0~15まで表現可能 8ビット=1バイト 14 2 数値の表現 (参照) 情報に関する単位(問3) 単位と表記法 定義 バイト B 1B =8bit キロバイト KB 1KB=1024B(=210B) メガバイト MB 1MB=1024KB (=210KB) ギガバイト GB 1GB=1024MB (=210MB) 15 2 数値の表現 3 整数値のあらわし方 符号ビット 0 0 0: 正または0 1: 負 1 1 1 0 1 1 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 59 8ビット=-128~127 16 2 数値の表現 4 実数値のあらわし方 実数値 10進数 1 0.1 10 1 0.01 100 1 0.001 1000 1 0.01 2 2 1 0.001 3 2 2進数 1 0.1 2 浮動小数点 0.000000314=3.14×10-7 化数部 指数部 17 2 数値の表現 問6 0.000000453 18 3 文字の表現 1 文字に固有の番号をつける 文字に固有の番号 文字コード 文字と文字コードとの対応 コード系 ASCIIコード →16進数 JISによる規格化 全角文字,半角文字 JIS,シフトJIS,EUC 19 3 文字の表現 2 コンピュータに文字を教える 文字コードに対応した文字の形=フォント 漢字(MSゴシック) 漢字(MS明朝) 漢字(HGP行書体) 漢字(DFPまる文字体) フォントの表し方 ドットフォント アウトラインフォント 20 2 数値の表現 (参考) フォント アウトラインフォントの利点 (問7) ドットフォントは点の集合で表されているため,拡 大すると曲線部のギザギザが目立つ。 これに対してアウトラインフォントは点どうしを結ぶ 曲線で表されているため,拡大や縮小をしても滑 らかさを保つことができる。 フォントの種類 (問8) 明朝体,ゴシック体,ポップ体,行書体 等 21 3 漢字が使えない コンピュータ ASCIIコード アルファベット→7ビット 漢字→16ビット(2バイト) 16進数 JISによる規格化 全角文字・・・16ビット 半角文字・・・8ビット JISコードのビット列への対応 JIS,シフトJIS,EUC 10進数 16進数 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 A 11 B 12 C 13 D 14 E 15 F 16 22 10 3 文字の表現 (参照) ASCIIコード 上位4ビット 0 1 2 3 4 5 6 7 0 NUL DLE SP 0 @ P ` p 1 SOH DC1 ! 1 A Q a q 2 STX DC2 " 2 B R b r 3 ETX DC3 # 3 C S c s 4 EOT DC4 $ 4 D T d t 5 ENQ NAC % 5 E U e u 6 ACK SYN & 6 F V f v 7 BEL ETB ' 7 G W g w 8 BS CAN ( 8 H X h x 9 HT EM ) 9 I Y i y A LF/NL SUB * : J Z j z B VT ESC + ; K [ k { C FF FS , < L \ l | D CR GS - = M ] m } E SO RS . > N ^ n ~ F SI US / ? O _ o DEL 下位4ビット 23 3 文字の表現 (参照) JISコードの種類 24 3 文字の表現 (参照) 文字化け 25 2 数値の表現 問9 日本語文字は2バイト 1ページ(1行40文字,40行)に記録できる文字 26 2 数値の表現 問10 新聞1面を15段組 1段は1行あたり12字の行が75行 1.4MBのFD1枚に保存 27
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