داده: اطلاعاتی مثل عدد، متن، عکس یا صدا که به رایانه میدهیم تا از آنها استفاده کند
انواع داده: از عدد ساده تا صدای ضبطشده
رایانهها موجوداتی دیجیتال هستند و همه چیز را به شکلی خاص میفهمند. وقتی ما به رایانه داده میدهیم، در واقع اطلاعات را به قالبی تبدیل میکنیم که رایانه توانایی خواندن آن را داشته باشد. این داده میتواند شکلهای گوناگونی داشته باشد:
| نوع داده | مثال | کاربرد در رایانه |
|---|---|---|
| عددی | 25, 3.14, -7 | محاسبات بانکی، نمرات دانشآموزان، مختصات بازیها |
| متنی (رشتهای) | "سلام", "پایه دهم" | ویرایشگرهای متن، شبکههای اجتماعی، جستجو در وب |
| تصویری | یک عکس JPG از طبیعت | نرمافزارهای طراحی، تشخیص چهره، دوربین مداربسته |
| صوتی | یک فایل MP3 از آهنگ مدرسه | پخشکنندههای موسیقی، دستیارهای صوتی، پادکستها |
شاید برای شما پیش آمده باشد که بخواهید داده یک عکس را به دوستتان توضیح دهید. در پشت صحنه، رایانه آن عکس را به هزاران نقطهٔ ریز (پیکسل) تبدیل میکند و برای هر نقطه، سه عدد (مقدار رنگهای قرمز، سبز و آبی) ذخیره میکند. به این ترتیب، یک عکس زیبا در حقیقت مجموعهای از اعداد خام است.
واحدهای اندازهگیری داده: بیت کوچک، بایت قدرتمند
همه چیز درون رایانه به زبان صفر و یک نوشته میشود. به هر صفر یا یک، یک بیت1 میگوییم. کوچکترین واحد داده، بیت است. هشت بیت پشت سر هم یک بایت2 میسازند. با یک بایت میتوان 256 حالت مختلف (برای مثال همهٔ حروف الفبا، اعداد و علائم) را نشان داد. فرمول زیر رابطهٔ بیت و بایت را نشان میدهد:
برای درک بهتر، جدول زیر واحدهای بزرگتر را که در زندگی روزمره با آنها سروکار داریم نشان میدهد:
| نام واحد | مختصر | معادل بر حسب بایت | مثال تقریبی |
|---|---|---|---|
| کیلوبایت | KB | 1024 بایت | یک صفحهٔ متن ساده |
| مگابایت | MB | 1024 کیلوبایت | یک عکس با کیفیت متوسط |
| گیگابایت | GB | 1024 مگابایت | یک فیلم با کیفیت استاندارد |
از داده خام تا اطلاعات مفید: تفاوت اساسی
گاهی اوقات داده به تنهایی معنی ندارد. مثلاً اعداد [20, 18, 19.5] فقط چند عدد خام هستند. اما وقتی بدانیم این اعداد، نمرات سه دانشآموز در درس ریاضی است و حداکثر نمره 20 میباشد، این داده تبدیل به اطلاعات میشود. رایانه با پردازش روی دادهها، اطلاعات مفید تولید میکند. برای نمونه، رایانه میتواند میانگین این نمرات را محاسبه کند:
این عدد (میانگین) دیگر یک دادهٔ خام نیست، بلکه اطلاعاتی است که از پردازش دادهها به دست آمده و به ما کمک میکند تصمیم بهتری بگیریم (مثلاً بفهمیم سطح علمی کلاس چگونه است).
کاربرد عملی: ذخیرهسازی داده در گوشی هوشمند
فرض کنید با گوشی خود یک فیلم کوتاه (دادهٔ صوتی و تصویری) ضبط میکنید. گوشی شما بلافاصله این داده را به زبان بیتها (صفر و یک) تبدیل کرده و روی حافظهٔ داخلی ذخیره میکند. وقتی فیلم را پخش میکنید، پردازندهٔ گوشی همان بیتها را خوانده و دوباره به تصویر و صدا تبدیل میکند. اگر فضای خالی گوشی شما 32 گیگابایت باشد، به طور تقریبی میتوانید حدود 32000 مگابایت یا 32 میلیون کیلوبایت داده روی آن ذخیره کنید. آگاهی از این مفاهیم به شما کمک میکند مدیریت بهتری روی فضای ذخیرهسازی خود داشته باشید و بدانید چرا گاهی گوشی پیغام «فضای کافی نیست» را نشان میدهد.
چالشهای مفهومی
پاسخ: رایانه از میلیونها کلید بسیار ریز (ترانزیستور) ساخته شده که هر کدام فقط دو حالت دارند: روشن (نمایانگر عدد 1) یا خاموش (نمایانگر عدد 0). بنابراین رایانه ذاتاً دو حالته است. استفاده از سیستم دو دویی (دودویی) سادهترین و مطمئنترین روش برای طراحی سختافزار رایانه است.
پاسخ: خیر. همانطور که در بخش اول دیدیم، داده میتواند متن، تصویر، صدا و حتی فیلم باشد. درون رایانه، همهٔ این انواع به اعداد (بیت و بایت) تبدیل میشوند، اما برای ما انسانها شکلهای متفاوتی دارند. مثلاً حرف «ب» در حافظه رایانه به صورت یک کد عددی خاص ذخیره میشود.
پاسخ: داده خام و بدون پردازش است، مثل دمای ثبتشده در یک حسگر: [22, 23, 21.5]. اما اطلاعات حاصل پردازش و معنیدار کردن داده است: «میانگین دمای امروز 22.1 درجه بود که نسبت به دیروز 0.5 درجه گرمتر است.»
• داده در اشکال مختلف (عدد، متن، تصویر، صدا) وارد رایانه میشود.
• کوچکترین واحد داده، بیت (صفر یا یک) و واحد اصلی، بایت (هشت بیت) است.
• رایانه با پردازش دادههای خام، اطلاعات مفید تولید میکند.
• شناخت واحدهای اندازهگیری داده (کیلوبایت، مگابایت، گیگابایت) برای استفاده از دستگاههای دیجیتال ضروری است.
پاورقی
1بیت (Bit): مخفف عبارت انگلیسی "Binary Digit" به معنی «رقم دودویی». کوچکترین واحد داده در رایانه که فقط دو مقدار ۰ یا ۱ را میتواند داشته باشد.
2بایت (Byte): واحدی متشکل از ۸ بیت که برای نمایش یک نویسه (مثل حرف یا عدد) در حافظه رایانه استفاده میشود. معادل انگلیسی: "Byte".
سایر معادلات انگلیسی به کار رفته: داده (Data)، اطلاعات (Information)، عدد (Number)، متن (Text)، عکس (Image)، صدا (Audio)، رایانه (Computer)، بیت (Bit)، بایت (Byte)، کیلوبایت (Kilobyte)، مگابایت (Megabyte)، گیگابایت (Gigabyte).
