طريقة تمثيل البيانات باستخدام الحاسوب.. كيف يتم تمثيل الصور في جهاز الحاسب؟

3 أشهر منذ

كريم احمد الحسيني

تختلف طريقة تمثيل البيانات باستخدام الحاسوب باختلاف أنواعها، ولهذه الأنواع جميعها تقنيات محددة بشكل دقيق تعمل على تحويلها إلى لغة الحاسوب وهي النظام الثنائي، لذلك يعرض موقع لحظات نيوز الطرق المختلفة لتمثيل الصور، والكلمات، والأعداد، والبرامج، والصوت، والفيديو، كما يوضح طبيعة النظام المستخدم في تمثيل هذه البيانات داخل الحاسوب.

طرق تمثيل البيانات في الحاسوب

تمثيل البيانات باستخدام الحاسوب

تعمل أجهزة الحاسب الآلي على الطاقة الكهربائية، وبالتالي يتم التعامل معها مثل أي جهاز كهربائي، فيتم استقبال الإشارات الكهربائية وترجمتها إلى لغة يمكن من خلالها إدارة جميع المكونات، ويتعامل الحاسوب بلغة خاصة مختلفة عن لغة البشر.

حيث يعمل الحاسب الآلي على تحويل الإشارات الكهربائية المُعبر عنها بفرق الجهد الكهربائي إلى نظام يقوم بترجمة هذا الفرق في الجهد إلى رموز تعرف بالنظام الثنائي، وهو عبارة عن نظام رقمي مكون من خانتين (0، 1)، وتسمي كل خانة bit.

ويستخدم هذا النظام في الحواسيب كطريقة لتخزين البيانات وترجمة الأوامر، ويعتمد هذا النظام على وجود الأساس 2 ورفعه إلى قوة معينة وإعطائها الوزن المطلوب لتحديد الرقم من خلال النظام الثنائي.

ومن الأمثلة على عرض الرقم (1) بالنظام الثنائي: 0^2 =1، فإذا مثلنا الرقم من 8 خانات وهو ما يعرف في علم الحاسب الآلي ب byte يكون الرقم (0001 0000)، بحيث تحمل الخانة الأولى الوزن 0، والخانة الثانية الوزن 1، وهكذا وصولًا إلى آخر خانة التي تحمل الوزن 7.

وكل هذه الخانات يكون الأساس لها الرقم 2، ويشبه هذا النظام العشري الذي نستخدمه للتعبير عن الأرقام، وفيما يلي جدول لبيان الأرقام من 1 إلى 10 في النظام العشري مع ما يقابلها في النظام الثنائي:

النظام الثنائي	النظام العشري
0001 0000	1
0010 0000	2
0011 0000	3
0100 0000	4
0101 0000	5
0110 0000	6
0111 0000	7
1000 0000	8
1001 0000	9
1010 0000	10

وتتنوع أشكال البيانات التي يتعامل معها الحاسوب، فلا يتعامل مع الملف النصي ما يتعامل مع الملف الصوتي؛ حيث تختلف طرق تمثيلها في الحاسوب،

طريقة تمثيل الصور في الحاسوب

لتمثيل الصور في الحاسب يستخدم نظام rgb، ويتم لتعبير عن كل لون بمزيج من 3ألوان أساسية هما: الأحمر(R)، الأخضر (G)، الأزرق (B)، وتتكون الصور من عدد من المربعات الصغيرة pixels))، كمصفوفة وعدد السطور والأعمدة فيها يحددان دقة الصورة وجودتها، ويتم تخزين 3 قيم لكل بيكسل، وتتراوح القيمة من 0 إلى 256.

وعلى سبيل المثال الصورة التي حجمها 256X256 يعني أن دقتها تساوي 65.536 بيكسل، ومدار كل بيكسل يحدد شدة الإضاءة،

طريقة تمثيل الفيديو

يعرف الفيديو بأنه مجموعة من الصور المتحركة بتردد معين، ويتم ضغط هذه الصور لتقليل حجم الملف وعدد ال pixels الممثلة لكل صورة، وتسمى هذه العملية video compression، وتعتمد على وجود خوارزميات معينة لها استراتيجيات تم تحديدها بناءً على نوع الضغط،

طريقة تمثل الصوت

يتم تمثيل الملفات الصوتية كإشارة تشابهية، ثم تحول من بيانات رقمية باستخدام تقنيةaudio coding format))، ويتم الضغط عليها في بعض الحالات بهدف تقليل حجم الملف وعدد ال bits الممثلة له،

طريقة تمثيل البرامج

البرامج في الحاسوب عبارة عن مجموعة من الأمور مرتبة في نسق معين لتنفيذ وظيفة معينة، وهناك لغات برمجة مختلفة في كل واحدة منهن أوامر تعمل على تنفيذ وظيفة معينة، وتتعامل مع نوع محدد من البيانات، فمنها من يتعامل مع الأحرف أو الجمل، ومنها من يتعامل مع الأرقام الحقيقة، والأرقام الصحيحة.

ولكل لغة برمجة مترجم يقوم بترجمة الأوامر إلى النظام الثنائي الذي هو اللغة التي يستطيع الحاسوب فهمها ويسمي opcode))،

طريقة تمثيل الكلمات والأعداد

تتكون الكلمات من الأحرف وهي أساس اللغة البشرية، والحاسوب ا يفهم الرموز والأحرف كما يفهمها البشر، لذلك يقوم بالاعتماد على نظام ASCII (American Standard Code for Information Interchange)، وهو نظام يضع لكل حرف من الحروف رقم معين بالعد السداسي عشر Hexadecimal)) المكون من 8bit.

ثم يقوم بتحويلها على نظام ثنائي، ليتعامل كل حرف كرقم داخل النظام الثنائي في الحاسوب، وكل رمز موجود داخل لوحة المفاتيح يقابله رقم بنظام ASCII، ليسهل التعامل معه داخل الحاسوب.

أما عن طريقة تمثيل الأعداد فتشبه تمثيل الكلمات، حيث تعامل الأرقام بنفس معاملة الأحرف في الكلمات، وبتم التعبير عنه بنظام ASCII،

النظام المستخدم في تمثيل البيانات في الحاسوب

النظام المستخدم في تمثيل البيانات في الحاسب الآلي هو النظام الثنائي، وكل نوع من البيانات يترجم في النهاية إلى نظام ثنائي، حيث تتكون الإشارات الكهربائية المُعبر عنها بفرق الجهد ويحول من volt 5، أو أكثر إلى 1، بينما الأقل من volt 5 يحول إلى 0 في النظام الثنائي.

وأخيرًا نصل إلى أن البيانات باختلاف أنواعها من كلمات، وأعداد، وفيديو، صوت، ونصوص مكتوبة يتم التعامل معها في الحاسوب بالنظام الثنائي، ويسهل على المختصين في هذا المجال فهمها والتعبير عنها والاستنتاج منها.