Помилка Завантаження файлів робить мій комп’ютер важчим - Interstices

Хороше питання ! Сучасна мова комп'ютерів дійсно використовує терміни маси або ваги: мова йде про "кілограми пам'яті", і ми зазвичай чуємо, що файл "занадто важкий", щоб, наприклад, бути прикріпленим до розплаву ...

І все ж відповідь на запитання - НІ! Під час обчислень, коли ми говоримо про кілограми, це не кілограми, а кілобайти. Справа не в масі чи вазі, а в кодуванні ...

Для збору, зберігання, обробки або передачі інформації за допомогою комп’ютера необхідно кодувати цю інформацію у формі, яка дозволяє маніпулювати нею.

Кодування, що використовується комп’ютерами, є двійковим кодуванням, використовуючи лише два значення, 0 і 1. Найменша інформація, яку машина може запам’ятати і обробити, - це біт (скорочення двійкової цифри), який може приймати одне з цих двох значень . Біт може бути представлений на фізичному середовищі, здатному приймати два стани, що відповідають значенням 0 та 1 відповідно:

невеликим магнітом, орієнтованим N-S або S-N (корпус магнітних стрічок і дисків та старі центральні комп'ютерні пам'яті з феритовими ядрами),
або шорсткістю або отворами на поверхні (корпус компакт-дисків та DVD-дисків),
або за станом транзистора (корпус пам’яті інтегральної схеми: центральна пам’ять, пам’ять на USB-клавішах тощо).

Будь-яка інформація відповідає в такому коді послідовності 0 і 1. Ми можемо представляти будь-яке число, але також символи. Таким чином, код ASCII (Американський стандартний код для обміну інформацією), створений в 1961 році, дозволяє кодувати набір символів за допомогою восьми бітів (один байт), тобто 28 = 256 символів.

Бінарне кодування легко обробляється логічними схемами, що складають центральний процесорний блок комп'ютера. Завдяки своїй великій стабільності він також виявився дуже придатним для передачі інформації на відстань, що стало настільки поширеним сьогодні.

Пам'ять комп'ютера складається зі слів, що складаються з декількох бітів. Спочатку розмір цих слів становив 4 або 8 бітів, а зараз, як правило, 32 біти, або 4 байти по 8 бітів.

Ємність пам'яті, її загальний обсяг, завжди залишається незмінним. Це частина, яка займає зберігання інформації, яка може змінюватися під час завантаження файлу. Змінюється не кількість бітів, а значення кожного з цих бітів. Однак розмір файлу для завантаження може перевищувати доступний простір або навіть обсяг пам'яті ...

Ці спогади отримали вигоду від технологічного прогресу: вони зазнали вражаючої еволюції, і ємність основної пам'яті комп'ютера вже не вимірюється в кілобайтах, а в мега, навіть гігабайтах (це збільшення s супроводжує зменшення обсягу їх фізичного середній).

При використанні для одиниць виміру фізичних величин префікс кіло- означає тисячу. Але кілограм комп'ютерного вченого коштує трохи більше, ніж кілограм фізика. Дійсно, в інформатиці ми розраховуємо в двійковому вигляді, так що кілограм еквівалентний потужності 2, найближчої до 1000, тобто 1024 = 2 10. Подібним чином, 1 мегабайт (МБ) = 2 20 байтів = 1,048,576, 1 гігабайт (ГБ) = 2 30 байтів = 1 073 741 824 та 1 терабайт (ТБ) = 2 40 байт = 1 099 511 627 776 байт. Це використання спотворює Міжнародну систему одиниць. Для виправлення цього було прийнято стандарт, який визначає префікси для двійкових кратних, починаючи з kibi - для "двійкового кіло". 2 10 байтів називають 1 кібібайт, позначають кіБ і т.д. Але зрозуміло, що цей стандарт маловідомий і застосовується.

У 1998 році Міжнародна електротехнічна комісія (IEC) запропонувала вирішити цей відхід від Міжнародної системи одиниць (SI), що діє в усіх наукових галузях. Таким чином, ЦЕІ запропонував чітко розмежувати використання двійкових кратних, тобто використання степенів 2, від використання кратних, які використовують сили 10, а саме кіло на 10 3, мега на 10 6 і гіга на 10 9 і так далі, єдині, що відповідають SI. Таким чином, 1 кілобайт дорівнює 10 3 або 1000 байт, а 1 кілабайт (для "двійкового кілобайта") дорівнює 2 10 байтам, або 1024 байтам. Так само вводяться кратні "mebi" для "mega binary", "gibi" для "giga binary" та "tébi" для "binary téra" тощо. Але очевидно, що ці множники залишаються дуже мало використовуваними, навіть незважаючи на те, що плутанина продовжує панувати завдяки використанню кратних кіло, мега та гіга, інтерпретація яких, двійкова або десяткова, змінюється залежно від контексту в ньому.

Бінарне кодування дозволяє, як ми вже бачили, представляти числа, символи і, отже, тексти, послідовності символів. Він також може бути використаний для представлення іншої інформації, включаючи інформацію більш суцільного характеру, таку як звуки (мова, музика чи шум) або біомедичні сигнали (ЕКГ, ЕЕГ тощо). Коли інформація має безперервний характер, необхідно перетворити її перед тим, як її можна кодувати: мова йде про дискретизацію таких сигналів шляхом їх вибірки, тобто шляхом їх розрізання на сегменти дуже короткої тривалості (наприклад, 10 мс для мови). Враховуючи, що значення сигналу є постійним у цьому інтервалі, кожен з цих сегментів може кодуватися зменшеним набором бітів. Симетрично, можна буде «відтворити» сигнал, відновлюючи вихідну інформацію з послідовних збережених зразків.

Для обмеження кількості інформації, необхідної для запам’ятовування звуку, було розроблено спеціальне кодування, яке називається MP3. Це кодування, розроблене в 1993 р., Базується на фізіологічних властивостях людського вуха, відомих як маскування, згідно з якими вухо не сприймає звуку слабкої інтенсивності, якщо воно маскується звуком більш інтенсивного звуку, розташованому в тій же частотній зоні . Таким чином, можна зменшити обсяг інформації, що зберігається, у співвідношенні близько 10, з низькою втратою інформації, порівняно із вичерпним зберіганням (яке використовується в інших форматах, наприклад для компакт-дисків. Аудіо).

Подібним чином можна кодувати зображення. Потім відбір проб слід проводити відповідно до кількох просторових вимірів. Таким чином, зображення розбивається на елементарні одиниці, пікселі (скорочення елементів зображення) яких кодують положення зображення, колір та інтенсивність (рівень сірого у випадку монохромних зображень). Знову ж таки, інформацію, необхідну для задовільного кодування зображення, можна стискати з різним ступенем втрати інформації, особливо покладаючись, як і у випадку зі звуком, на фізіологію сприйняття, в даному випадку візуальну. Були розроблені різні стандарти кодування зображень (наприклад, jpeg або tiff для фотографій, або mpeg для відео).

На закінчення, завантаження або, загальніше, запис інформації в пам’ять комп’ютера, таким чином, зводиться просто до встановлення нового розташування бітів, без введення матеріалу і, отже, без змін у вазі, але з можливими варіаціями поверхні або об’єму пам’яті зайняті на фізичному середовищі.

Отримуйте підбірку статей щомісяця