الإعلام الآلي — تمثيل البيانات في الحاسوب: النظام الثنائي والترميز — الأولى ثانوي (شعب علمية) — بكالوريا — المنهاج الجزائري

تمثيل البيانات في الحاسوب: النظام الثنائي والترميز

الحاسوب يفهم فقط لغة مكونة من 0 و 1 (النظام الثنائي). جميع البيانات – الأرقام، النصوص، الصور، الصوت – تحول إلى ثنائي ليعالجها الحاسوب. فهم تمثيل البيانات أساسي لعلوم الحاسوب.

النظام الثنائي (Binary)

النظام الثنائي يستخدم رقمين فقط: 0 و 1. كل خانة تسمى بت (Bit). 8 بتات = بايت (Byte). تحويل من ثنائي إلى عشري: كل خانة تمثل قوة من 2.

تمثيل الأعداد الصحيحة

• ثنائي غير موقع (Unsigned): يمثل الأعداد الموجبة فقط. مثلاً: 1011₂ = 1×2³ + 0×2² + 1×2¹ + 1×2⁰ = 8 + 0 + 2 + 1 = 11.
• ثنائي موقع (Signed): يمثل الأعداد السالبة باستخدام المكمل الثنائي (Twos Complement).

تمثيل النصوص: ASCII و Unicode

• ASCII: يستخدم 7 بتات لتمثيل 128 حرفاً (حروف إنجليزية، أرقام، رموز).
• Unicode: معيار دولي يمثل حروف جميع لغات العالم، أشهر ترميزاته UTF-8.
• الترميز العربي في Unicode: الحرف “ا” (ألف) = U+0627.

تمثيل الصور والصوت

• الصور النقطية (Bitmap): كل بكسل يمثل بلون معين (RGB: 24 بت لكل بكسل).
• الصوت الرقمي: أخذ عينات من الإشارة الصوتية بمعدل معين (مثال: 44.1 kHz).

تمارين

للمزيد من الدروس حول أساسيات الحاسوب، راجع درس لغات البرمجة: مقارنة بين اللغات الشائعة ودرس الخوارزميات: خوارزميات الترتيب (الفرز).