Zapisz się na listę

Systemy liczbowe na maturze z informatyki: zamiana i reprezentacja

Dział krótki, ale rozliczany bezlitośnie: tu albo zapis jest dokładnie ten, albo nie ma punktu.

42
zadania w tym dziale

Dział obejmuje zamianę liczb między systemami o różnych podstawach, sposób zapisu liczb całkowitych i ułamkowych w pamięci, a także reprezentację znaków i kolorów. Wraca zwykle jako krótkie polecenia obliczeniowe albo jako pytanie o to, ile miejsca zajmie dany zestaw danych.

Punkty giną najczęściej na trzech rzeczach: pominiętej podstawie przy zapisie wyniku, zgubionym zerze wiodącym tam, gdzie liczy się szerokość zapisu, oraz na przeliczaniu rozmiaru bez rozróżnienia jednostki bitu i bajta. W zadaniach z tokiem obliczeń trzeba pokazać drogę, bo sam wynik nie zawsze niesie komplet punktów.

Poza zamianami dział obejmuje błędy zaokrągleń i kompresję danych. Arytmetyka zmiennoprzecinkowa ma skończoną precyzję, więc wynik obliczenia bywa zaokrąglony, a błąd potrafi narastać w pętli. Dlatego liczb rzeczywistych nie porównuje się operatorem równości, tylko z tolerancją. Polecenia pytają wtedy o źródło i skutek błędu w podanym fragmencie kodu.

Zadania maturalne z informatyki: systemy liczbowe — co sprawdzamy w Twoim rozwiązaniu

  • Czy wynik ma jawnie podaną podstawę systemu, gdy zapis bez niej byłby niejednoznaczny.
  • Czy droga obliczenia jest widoczna tam, gdzie polecenie jej wymaga.
  • Czy rozróżnienie jednostek zapisu zostało zachowane w obliczeniu rozmiaru.
Czego tu nie ma: treści zadań z arkuszy CKE, rozwiązań wzorcowych ani kluczy odpowiedzi. Ta strona opisuje własnymi słowami, czego dotyczy materiał i co sprawdzamy w Twoim rozwiązaniu. Zadania z arkuszy rozwiązuje się w aplikacji, po zalogowaniu.

Najczęstsze pytania

Jak zamienić liczbę z systemu dziesiętnego na dwójkowy albo szesnastkowy?
Liczbę dzieli się przez podstawę systemu docelowego i zapisuje kolejne reszty. Wynikiem są reszty czytane od dołu, czyli od ostatniej do pierwszej; odczytanie ich w kolejności zapisywania to jeden z typowych błędów. W drugą stronę rozwija się zapis według potęg podstawy, wygodnie schematem Hornera. W systemie szesnastkowym po cyfrach od zera do dziewięciu idą litery od A do F, czyli wartości od dziesięciu do piętnastu. Między systemem dwójkowym a ósemkowym grupuje się bity po trzy, a między dwójkowym a szesnastkowym po cztery. Pomylenie tych grupowań też kosztuje punkty.
Jak zapisać liczbę ujemną w kodzie uzupełnień do dwóch?
Najstarszy bit niesie znak: zero oznacza liczbę nieujemną, jedynka ujemną. Zapis liczby przeciwnej powstaje przez zanegowanie wszystkich bitów i dodanie jedynki. Zakres zależy od liczby bitów i nie jest symetryczny: na ośmiu bitach mieszczą się wartości od minus stu dwudziestu ośmiu do stu dwudziestu siedmiu. Punkty giną na błędnym zakresie i na pominięciu bitu znaku, czyli na odczytaniu zapisu zaczynającego się od jedynki jak zwykłej liczby dodatniej.
Czym różni się kompresja stratna od bezstratnej?
Kompresja bezstratna pozwala odtworzyć oryginał w całości. Tak działają kodowanie długości serii, kodowanie Huffmana, które częstszym symbolom daje krótsze kody, i metody słownikowe. Bezstratne są na przykład formaty ZIP, PNG i FLAC. Kompresja stratna zmniejsza rozmiar kosztem części informacji, której nie da się już odzyskać, i tak działa JPEG. Stopień kompresji to rozmiar danych przed kompresją podzielony przez rozmiar po niej. Częsty błąd to zaliczenie JPEG do metod bezstratnych.