Բրինձ. 2.1. Տվյալների կազմակերպում GIS-ում
GIS-ում օգտագործվող տվյալները ներառում են նկարագրական տեղեկատվություն, որը պահվում է տվյալների բազայում քարտեզի վրա գտնվող օբյեկտների (կետ, գիծ, բազմանկյուն) վերաբերյալ: Նկարագրական տեղեկատվությունը կոչվում է հատկանիշ.
Հատկանիշի տվյալներ- օբյեկտների հատկությունները բնութագրող տվյալների ոչ դիրքային մասը (տարածական օբյեկտների հատկությունների և բնութագրերի մասին տվյալներ, բացառությամբ դրանց տարածական դիրքի մասին տեղեկատվության):
Ֆորմալ կերպով բոլոր օբյեկտներն իրենց նկարագրությամբ ներկայացված են մի շարք բնութագրերով, և դրանց պահպանումը գտնվում է համապատասխան գրաֆիկական և պարամետրային տվյալների բազաներում: Գոյություն ունի օբյեկտի նկարագրության հատկանիշների (բնութագրերի) երեք խումբ՝ նույնականացում, դասակարգում, ելք։
Նույնականացման բնութագրերըծառայում են քարտեզի վրա օբյեկտի գտնվելու վայրը միանշանակորեն որոշելու և այն բացահայտելու համար: Դրանք ներառում են աշխարհագրական օբյեկտի անվանումը, կոորդինատները, օբյեկտի տեսակը և այլն:
Դասակարգման բնութագրերըծառայում են օբյեկտի քանակական և որակական նկարագրության համար և օգտագործում դրանք օբյեկտների մասին տեղեկատվություն ստանալու համար: Դրանք հիմք են մաթեմատիկական մշակման միջոցով ստացված բնութագրերի ստացման համար (որակական և քանակական վերլուծություն, մոդելավորում և այլն):
Արդյունքների բնութագրերըպարունակում է տեղեկատվություն ցանկացած օբյեկտի յուրաքանչյուր բնութագրի համար համապատասխան տվյալների աղբյուրների և ստացման ամսաթվերի մասին: Հատկանիշների այս խմբի նպատակն է ապահովել մուտքային տեղեկատվության հուսալիությունը որոշելու հնարավորություն:
Ավանդական GIS-ում մարմնավորված հիմնական գաղափարներից մեկը տարածական և ատրիբուտային տվյալների միջև կապի պահպանումն է, երբ դրանք պահվում են առանձին և մասամբ մշակվում առանձին:
Տարածական հարցումներ կատարելիս ատրիբուտներն օգնում են ավելի ճշգրիտ բացահայտել օբյեկտը: GIS-ում նախապատվությունը տրվում է հարցման ատրիբուտների երկու ձևին՝ SQL հարցման լեզու (Structured Query Language) և կաղապար: Նշվում են այս հարցումներին համապատասխանող գրառումները. QBE (Query By Example) Դուք կարող եք կազմակերպել քարտեզի վրա օբյեկտների ընտրությունը ատրիբուտների աղյուսակի հարցումների միջոցով, քանի որ գրաֆիկական օբյեկտների ընտրությունը կապված է նրանց հատկանիշի գրառումների ընտրության հետ:
Նույնացուցիչները նախատեսված են քարտեզագրական և վերագրվող տվյալները միացնելու համար, քանի որ GIS-ի մեծ մասում օբյեկտների այս բնութագրերը մշակվում են առանձին: Օգտագործողը կարող է մատնանշել օբյեկտը, օրինակ՝ կուրսորով, և համակարգը կորոշի դրա նույնացուցիչը, որով նա կգտնի մեկ կամ մի քանի տվյալների բազա՝ կապված օբյեկտի հետ և, ընդհակառակը, կորոշի գրաֆիկական օբյեկտ՝ հիմնվելով առկա տեղեկատվության վրա։ տվյալների բազան։
Ինչպես նշվեց, ժամանակակից GIS-ում տարածական տվյալները ներկայացված են երկու հիմնական ձևով՝ վեկտորային և ռաստերային:
Վեկտորային մոդելտվյալները հիմնված են քարտեզի ներկայացման վրա՝ կետերի, գծերի և հարթ փակ պատկերների տեսքով:
Ռաստերային մոդելտվյալները հիմնված են քարտեզի ներկայացման վրա՝ օգտագործելով նույն ձևի և տարածքի տարրերի կանոնավոր ցանցը:
Տվյալների կառուցվածքի երկու տեսակ կա տոպոլոգիաԵվ շերտերը.
Տոպոլոգիաօգտագործվում է օբյեկտների միջև տարածական կապերը լուսաբանելու համար: Շերտերսովոր է նաև կառուցվածքըտվյալները։
Տոպոլոգիա- ընթացակարգը ճշգրիտ սահմանումև օբյեկտների երկրաչափությանը բնորոշ տարածական հարաբերությունների օգտագործումը: Ծածկույթն աջակցում է երեք հիմնական տոպոլոգիական հարաբերությունների՝ կապի, սահմանող տարածքների և հարևանության: Ծածկույթները սահմանում են տոպոլոգիան, և այդ հարաբերությունները ճշգրտորեն գրանցվում են հատուկ ֆայլերում:
Տոպոլոգիական տեղեկատվությունը նկարագրում է, թե ինչպես են օբյեկտները գտնվում միմյանց նկատմամբ տարածության մեջ և սովորաբար չեն փոփոխվում օպերատորի կողմից: GIS-ը պահանջում է տոպոլոգիայի ճշգրիտ սահմանում՝ տարածական վերլուծություն իրականացնելու համար
Տոպոլոգիան ներառում է տեղեկատվությունինչ նշաններ են համապատասխանում որոշակի առարկաների, ինչպես են կետերը կապված միմյանց հետ, և որ կետերն ու ուղիղները կազմում են բազմանկյուններ: Տոպոլոգիական տեղեկատվությունը թույլ է տալիս GIS օգտագործողին ստանալ այնպիսի տեղեկատվություն, ինչպիսին է, թե որքանով են համընկնում որոշ բազմանկյուններ, արդյոք տողը գտնվում է բազմանկյունի ներսում և որքանով է մի հատկանիշը մոտ մյուսին:
Տվյալների մանիպուլյացիա և վերլուծություն, որոնք իրականացվում են ոչ տոպոլոգիական GIS համակարգերով (օրինակ, CAD համակարգերը) սահմանափակ են:
GIS-ի մեծ մասը թույլ է տալիս քարտեզի տեղեկատվությունը բաժանել տրամաբանական կատեգորիաների, որոնք կոչվում են քարտեզագրական շերտեր. Շերտերը սովորաբար պարունակում են տեղեկատվություն միայն մեկ տեսակի հատկանիշի մասին, ինչպիսին է ծանրոցի հողի տեսակը կամ հարակից հատկանիշների մի փոքր խումբ, ինչպիսիք են հասարակական տրանսպորտի գծերը (հեռախոս, էլեկտրական և գազային գծեր):
Տվյալները բաժանվում են քարտեզի շերտերի, որպեսզի դրանք հնարավոր լինի մանիպուլյացիայի ենթարկել և վերլուծել տարածականորեն՝ առանձին կամ այլ շերտերի հետ համատեղ: Ավելի իմաստալից վերլուծական արդյունքներ ստանալու համար GIS-ի շերտերը պետք է միացվեն միմյանց միջոցով ընդհանուր համակարգտվյալների բազայի կոորդինատները.
Տվյալների բազաները բաժանված են հիերարխիկ, ցանցԵվ հարաբերական.
Տվյալների բազա (DB)– որոշակի կանոնների համաձայն կազմակերպված փոխկապակցված տվյալների մի շարք
Հիերարխիկ տվյալների բազաներհաստատել խիստ ենթակայություն գրառումների միջև և բաղկացած է պատվիրված ծառերի շարքից (նույն տեսակի ծառի մի քանի օրինակների պատվիրված հավաքածու): Ծառի տեսակը բաղկացած է մեկ «արմատային» ռեկորդային տեսակից և զրոյական կամ ավելի ենթածառերի դասավորված շարքից (որոնցից յուրաքանչյուրը ծառի տեսակ է, որպես ամբողջություն, հիերարխիկորեն կազմակերպված գրառումների տեսակների հավաքածու):
Այստեղ Եռամսյակը Հողամասի նախահայրն է, իսկ Հողամասը Հողամասի հետնորդն է։ Հարաբերությունները պահպանվում են ռեկորդային տեսակների միջև: Նախնիների և ժառանգների միջև կապերի ամբողջականությունը ինքնաբերաբար պահպանվում է:
Հիերարխիկ համակարգերի տիպիկ ներկայացուցիչը IBM-ի տեղեկատվական կառավարման համակարգն է (IMS): Առաջին տարբերակը հայտնվեց 1968 թվականին: Շատ տվյալների բազաներ դեռևս աջակցվում են այս համակարգում, ինչը զգալի խնդիրներ է ստեղծում անցման հետ կապված՝ և՛ դեպի նոր տեխնոլոգիա DB, և նոր սարքավորումների համար:
Բրինձ. 2.2. Ծառի տիպի օրինակ (հիերարխիկ տվյալների բազայի սխեման)
Ցանցային տվյալների բազաներօգտագործվում է, եթե տվյալների կառուցվածքն ավելի բարդ է, քան սովորական հիերարխիան, այսինքն. տվյալների բազայի հիերարխիկ կառուցվածքի պարզությունը դառնում է դրա թերությունը: Ցանցային և հիերարխիկ տվյալների բազաների կազմակերպումը պետք է կոշտ լինի: Հարաբերությունների հավաքածուները և գրառումների կառուցվածքը պետք է նախապես հստակեցվեն:
Ցանցային համակարգերի տիպիկ ներկայացուցիչը Տվյալների բազայի կառավարման ինտեգրված համակարգն է (IDMS) CuHinet Software, Inc.-ից, որը նախատեսված է օպերացիոն համակարգերից շատ աշխատող IBM հիմնական մեքենաներում օգտագործելու համար: Համակարգի ճարտարապետությունը հիմնված է Տվյալների բազայի աշխատանքային խմբի (DBTG) առաջարկությունների վրա՝ Տվյալների համակարգերի լեզուների կոնֆերանսի (CODASYL) Ծրագրավորման լեզուների կոմիտեի:
 |
Տվյալների կազմակերպման ցանցային մոտեցումը հիերարխիկ մոտեցումների ընդլայնումն է: Հիերարխիկ կառույցներում երեխայի գրառումը պետք է ունենա ճիշտ մեկ նախահայր. Ցանցային տվյալների կառուցվածքում երեխան կարող է ունենալ ցանկացած թվով նախնիներ: Ցանցային տվյալների բազան բաղկացած է մի շարք գրառումներից և այդ գրառումների միջև հարաբերությունների մի շարքից: Միացման տեսակը որոշվում է երկու տեսակի գրառումների համար՝ նախահայր և հետնորդ (նկ. 2.3):
Բրինձ. 2.3. Տվյալների բազայի ցանցային դիագրամի օրինակ
Տվյալների բազայի կառուցվածքը փոխելը ներառում է ամբողջ տվյալների բազայի վերակառուցումը, և հարցմանը պատասխան ստանալու համար դուք պետք է ունենաք տվյալների որոնման հատուկ ծրագիր: Հետևաբար, մաքսային հարցումների իրականացումը շատ ժամանակ է պահանջում:
Հիերարխիկ և ցանցային մոդելների թերությունները հանգեցրել են առաջացմանը հարաբերական տվյալների բազա. Հարաբերական մոդելը տվյալների բազայի կառուցվածքը պարզեցնելու փորձ էր: Բոլոր տվյալները ներկայացված են ձևով պարզ սեղաններ, բաժանված է տողերԵվ սյունակներ.
Հարաբերական տվյալների բազայում տեղեկատվությունը կազմակերպվում է աղյուսակների՝ բաժանված տողերի և սյունակների, որոնց խաչմերուկում պարունակվում են տվյալների արժեքները: Յուրաքանչյուր աղյուսակ ունի յուրահատուկ անուն, որը նկարագրում է դրա բովանդակությունը: Աղյուսակի կառուցվածքը ներկայացված է Նկար 2.4-ում: Այս աղյուսակի յուրաքանչյուր հորիզոնական տող ներկայացնում է առանձին ֆիզիկական օբյեկտ՝ մեկ վարչական շրջան: Այն նաև ներկայացված է քարտեզի վրա որպես առանձին գրաֆիկական օբյեկտ: Աղյուսակի բոլոր տողերը ներկայացնում են մեկ շրջանի բոլոր շրջանները: Աղյուսակի որոշակի տողում պարունակվող բոլոր տվյալները վերաբերում են այդ տողով նկարագրված տարածքին:
Նույն սյունակում պարունակվող բոլոր արժեքները տվյալների նույն տեսակն են: Օրինակ, District Center սյունակը պարունակում է միայն բառեր, Տարածք սյունակը պարունակում է տասնորդական թվեր, իսկ ID սյունակը պարունակում է ամբողջ թվեր, որոնք ներկայացնում են օգտագործողի կողմից սահմանված հատկանիշների կոդերը: Աղյուսակների միջև կապն իրականացվում է դաշտերով:
 |
Բրինձ. 2.4. Հարաբերական տվյալների բազայի աղյուսակի կառուցվածքը
Յուրաքանչյուր սեղան ունի սեփական, նախապես սահմանված հավաքածու անվանված սյունակներ(դաշտեր): Աղյուսակի դաշտերը սովորաբար համապատասխանում են օբյեկտների ատրիբուտներին, որոնք պետք է պահվեն տվյալների բազայում: Աղյուսակում տողերի (գրառումների) քանակը սահմանափակված չէ, և յուրաքանչյուր գրառում պարունակում է տեղեկատվություն որևէ օբյեկտի մասին:
Հարաբերական տվյալների մոդելում «տվյալների տիպ» հասկացությունը լիովին համարժեք է ծրագրավորման լեզուներում «տվյալների տեսակ» հասկացությանը: Սովորաբար, ժամանակակից հարաբերական տվյալների բազաները թույլ են տալիս պահպանել նիշերը, թվային տվյալները, բիթային տողերը, մասնագիտացված թվային տվյալները (օրինակ՝ «փող»), ինչպես նաև հատուկ «ժամանակավոր» տվյալներ (ամսաթիվ, ժամ, ժամանակային ընդմիջում): Բավականին ակտիվորեն զարգանում է վերացական տվյալների տեսակներով հարաբերական համակարգերի հնարավորությունների ընդլայնման մոտեցումը (օրինակ, Ingres/Postgres ընտանիքի համակարգերն ունեն համապատասխան հնարավորություններ): Մեր օրինակում գործ ունենք երեք տեսակի տվյալների հետ՝ նիշերի տողեր, ամբողջ թվեր և «փող»:
Հարաբերական տվյալների շտեմարանները տվյալների պահպանման ամենահայտնի կառուցվածքն են, քանի որ դրանք համատեղում են տվյալների ներկայացման հստակությունը և դրանց մանիպուլյացիայի համեմատաբար հեշտությունը:
Ֆայլային համակարգ և ներկայացման ձևաչափեր
Գրաֆիկական տվյալներ
Կիրառական տեսանկյունից ֆայլԱրտաքին հիշողության անվանված տարածք է, որի մեջ կարելի է գրել և կարդալ ֆայլերի անվանման կանոնները, ինչպես են մուտքագրվում ֆայլում պահվող տվյալները, և այդ տվյալների կառուցվածքը կախված է ֆայլերի կառավարման հատուկ համակարգից և դրա տեսակից: . Ֆայլերի կառավարման համակարգը հատկացնում է արտաքին հիշողություն, քարտեզագրում է ֆայլերի անունները համապատասխան արտաքին հիշողության հասցեներին և ապահովում է տվյալների հասանելիություն:
Աշխարհագրական տեղեկատվական համակարգերը օգտագործում են ֆայլերի անվանման հետևյալ մեթոդները.
1. Մեթոդ մեկուսացվածֆայլային համակարգեր. Ֆայլերի կառավարման շատ համակարգեր պահանջում են, որ ֆայլերի յուրաքանչյուր արխիվ (ամբողջական գրացուցակի ծառ) ամբողջությամբ տեղակայված լինի մեկ սկավառակի փաթեթի վրա (կամ տրամաբանական սկավառակ, ֆիզիկական սկավառակի փաթեթի մի հատված, որը ներկայացված է օպերացիոն համակարգի գործիքների միջոցով որպես առանձին սկավառակ): դեպքում, ֆայլի ամբողջական անունը սկսվում է սկավառակի սարքի անունով, որի վրա տեղադրված է համապատասխան սկավառակը: Անվանման այս մեթոդն օգտագործվում է DEC ֆայլային համակարգերում, և անհատական համակարգչային ֆայլային համակարգերը շատ մոտ են դրան:
2. Մեթոդ կենտրոնացվածֆայլային համակարգ. Այս մեթոդով դիրեկտորիաների և ֆայլերի ամբողջ հավաքածուն ներկայացված է որպես մեկ ծառ: Ֆայլի ամբողջական անունը սկսվում է արմատային գրացուցակի անունից, և օգտագործողից չի պահանջվում հոգ տանել սկավառակի սարքի վրա որևէ կոնկրետ սկավառակի տեղադրման մասին: Համակարգն ինքը, իր անունով ֆայլ փնտրելով, պահանջել է անհրաժեշտ սկավառակների տեղադրում։ Այս տարբերակը ներդրվել է Muitics օպերացիոն համակարգի ֆայլային համակարգերում։ Կենտրոնացված ֆայլային համակարգերը շատ առումներով ավելի հարմար են, քան մեկուսացվածները. ֆայլերի կառավարման համակարգը ավելի սովորական աշխատանք է տանում: Բայց նման համակարգերում զգալի խնդիրներ են առաջանում, եթե ֆայլային համակարգի ենթածառը պետք է տեղափոխվի այլ հաշվողական տեղադրում:
3. Խառըճանապարհ. Այս մեթոդը աջակցում է մեկուսացված ֆայլերի արխիվներին այս ֆայլային համակարգերում հիմնական մակարդակում: Այս արխիվներից մեկը հայտարարված է որպես արմատային ֆայլային համակարգ: Համակարգի մեկնարկից հետո դուք կարող եք «մոնտաժել» արմատային ֆայլային համակարգը և մի շարք մեկուսացված ֆայլային համակարգեր մեկ ընդհանուր ֆայլային համակարգի մեջ: Այս լուծումն օգտագործվում է UNIX OS ֆայլային համակարգերում: Տեխնիկապես դա արվում է արմատային ֆայլային համակարգում հատուկ դատարկ գրացուցակներ ստեղծելու միջոցով: UNIX OS սուրհանդակային համակարգի հատուկ զանգը թույլ է տալիս միացնել նշված ֆայլերի արխիվի արմատային գրացուցակը այս դատարկ գրացուցակներից մեկին: Համօգտագործվող ֆայլային համակարգը տեղադրվելուց հետո ֆայլերի անվանումը կատարվում է այնպես, ինչպես եթե այն կենտրոնացված է եղել սկզբից: Հաշվի առնելով, որ ֆայլային համակարգը սովորաբար տեղադրվում է համակարգի spin-up-ի ժամանակ, UNIX OS օգտվողները չեն էլ մտածում ընդհանուր ֆայլային համակարգի սկզբնական ծագման մասին:
Քանի որ ֆայլային համակարգերը տարբեր օգտվողներին պատկանող ֆայլերի ընդհանուր պահեստավորում են, ֆայլերի կառավարման համակարգերը պետք է թույլտվություն տրամադրեն ֆայլեր մուտք գործելու համար: IN ընդհանուր տեսարանՄոտեցումն այն է, որ տվյալ համակարգչային համակարգի յուրաքանչյուր գրանցված օգտատիրոջ առնչությամբ, յուրաքանչյուր գոյություն ունեցող ֆայլի համար նշված են այս օգտագործողի համար թույլատրված կամ արգելված գործողությունները: Այս մոտեցումն ամբողջությամբ իրականացնելու փորձեր են եղել։ Բայց դա չափազանց մեծ ծախսեր է առաջացրել ինչպես ավելորդ տեղեկատվության պահպանման, այնպես էլ այս տեղեկատվության օգտագործման համար՝ մուտքի իրավասությունը վերահսկելու համար:
Հետեւաբար, մեծ մասում ժամանակակից համակարգերՖայլերի կառավարումն ընդունում է UNIX-ում ստեղծված ֆայլերի պաշտպանության մոտեցումը: Այս համակարգում յուրաքանչյուր գրանցված օգտատեր կապված է մի զույգ ամբողջ թվի նույնացուցիչների հետ՝ խմբի նույնացուցիչը, որին պատկանում է այս օգտվողը, և իր սեփական նույնացուցիչը խմբում: Համապատասխանաբար, յուրաքանչյուր ֆայլի համար պահվում է օգտատիրոջ լրիվ նույնացուցիչը՝ այս ֆայլը ստեղծողը, և նշվում է, թե ինչ գործողություններ նա կարող է կատարել ֆայլի հետ, ինչ գործողություններ են հասանելի նույն խմբի մյուս օգտատերերին և ինչ օգտատերեր այլ խմբեր կարող են անել ֆայլի հետ: Այս տեղեկատվությունը շատ կոմպակտ է, ստուգման ընթացքում պահանջում է մի քանի քայլ, և մուտքի վերահսկման այս մեթոդը շատ դեպքերում բավարար է:
Եթե օպերացիոն համակարգը աջակցում է բազմակի օգտագործողի ռեժիմին, ապա միանգամայն հնարավոր է, որ երկու կամ ավելի օգտվողներ միաժամանակ փորձեն աշխատել նույն ֆայլի հետ: Եթե այս բոլոր օգտվողները միայն պատրաստվում են կարդալ ֆայլը, դա խնդիր չի լինի: Բայց եթե նրանցից գոնե մեկը փոխի ֆայլը, ապա այս խմբի ճիշտ աշխատանքի համար անհրաժեշտ է փոխադարձ համաժամացում:
Հնարավոր է Օգտագործման ոլորտներըֆայլեր:
· Տեքստային տվյալների պահպանման համար՝ փաստաթղթեր, ծրագրի տեքստեր և այլն: Նման ֆայլերը սովորաբար ստեղծվում և փոփոխվում են՝ օգտագործելով տարբեր տեքստային խմբագրիչներ: Տեքստային ֆայլերի կառուցվածքը սովորաբար շատ պարզ է. դա կա՛մ տեքստի տողեր պարունակող գրառումների հաջորդականություն է, կա՛մ բայթերի հաջորդականություն, որոնց թվում կան հատուկ նիշեր (օրինակ՝ տողի վերջի նիշեր);
· Կոմպիլյատորների համար մուտքային տեքստեր ստեղծելու համար, որոնք, իրենց հերթին, ստեղծում են օբյեկտային մոդուլներ պարունակող ֆայլեր (ծրագրի տեքստերով ֆայլեր): Օբյեկտային ֆայլերը նույնպես ունեն շատ պարզ կառուցվածք՝ գրառումների կամ բայթերի հաջորդականություն։ Ծրագրավորման համակարգը ծածկում է այս կառուցվածքը ավելի բարդ և համակարգին հատուկ օբյեկտի մոդուլի կառուցվածքով.
· Գրաֆիկական և ձայնային տեղեկատվություն պարունակող ֆայլեր, ինչպես նաև հղումների խմբագրիչների կողմից ստեղծված և գործարկվող ծրագրերի պատկերներ պարունակող ֆայլեր պահելու համար։ Նման ֆայլերի տրամաբանական կառուցվածքը հայտնի է միայն հղման խմբագրին և բեռնողին` օպերացիոն համակարգի ծրագրին:
Ֆայլային համակարգերը սովորաբար ապահովում են կիսակառուցվածքային տեղեկատվության պահպանում՝ հետագա կառուցվածքը թողնելով կիրառական ծրագրերին: Սա դրական ազդեցություն է ունենում, քանի որ ցանկացած նոր կիրառական համակարգ մշակելիս (հիմնված պարզ, ստանդարտ և համեմատաբար էժան ֆայլային համակարգի գործիքների վրա), հնարավոր է իրականացնել այն պահեստային կառույցները, որոնք բնականաբար համապատասխանում են այս հավելվածի առանձնահատկություններին:
Յուրաքանչյուր կոնկրետ աշխարհագրական տեղեկատվական համակարգում ֆայլում տեղեկատվության գրանցման ձևը նույնը չէ: Պատմականորեն համակարգչային գրաֆիկայի մեջ մասնագիտացած ընկերությունները ստեղծում էին իրենց սեփական գրաֆիկական տվյալների ձևաչափերը, որոնք նրանց թվում էին ամենահաջողակը:
Ֆայլի ձևաչափկոչվում է ձևանմուշ, որով այն ստեղծվել է: Կաղապարը նկարագրում է, թե ինչ տվյալներ (տողեր, առանձին նիշեր, ամբողջ թվեր, կոտորակներ, սահմանազատիչներ) և ինչ հերթականությամբ պետք է մուտքագրվեն ֆայլ:
Ձևաչափի բնութագրերն են՝ կարդալու/գրելու արագությունը; ֆայլի հնարավոր սեղմման չափը; տեղեկատվության նկարագրության ամբողջականությունը.
Որոշ ձևաչափեր ընդունվել են որպես ստանդարտ՝ հիմնվելով ստանդարտների հանձնաժողովների որոշումների վրա: Այսպիսով, ընդունվեց SDTS ձևաչափը, որն ունի ԱՄՆ ազգային ստանդարտի կարգավիճակ միջազգային կազմակերպություն ISO ստանդարտացում.
Անհրաժեշտ է տարբերակել ներքին համակարգի ձևաչափերը փոխանակման ձևաչափերից, այսինքն՝ ձևաչափերից, որոնք օգտագործվում են տարբեր օգտատերերի միջև տեղեկատվության փոխանակման համար, ներառյալ նրանց, ովքեր աշխատում են: տարբեր համակարգեր. GIS-ի՝ այլ համակարգի ֆայլի ձևաչափից տվյալներ ներմուծելու և դրանք ճիշտ մեկնաբանելու և, ընդհակառակը, սեփական տվյալները այս ձևաչափով մուտքագրելու հնարավորությունը թույլ է տալիս տվյալների փոխանակում համակարգերի միջև:
Մեծ թվով ստանդարտ փոխանակման ձևաչափերի ներմուծման/արտահանման աջակցությունը կարևոր է GIS-ում, քանի որ արդեն մուտքագրված գրաֆիկայի ծավալները մեծ են աշխատատար տեղեկատվության մուտքագրման աշխատանքների արդյունքում: Հնարավոր է նաև, որ տարածական տվյալները մուտքագրվեն անկախ մուտքագրման համակարգում, որն ունի իր ձևաչափը, որը տարբերվում է օգտագործված GIS ձևաչափից: Ավելի հեշտ է հրաժարվել աշխատանքային և ծանոթ համակարգից ձևաչափը և հետադարձը: Դուք կարող եք մուտքագրել տվյալներ ձեր սեփական ձևաչափով և փոխանակել դրանք՝ թարգմանելով դրանք ցանկալի ձևաչափով: Այս դեպքում գոյություն ունի հետևյալ պայմանը. պահեստավորման ձևաչափը պետք է բավականաչափ ամբողջական լինի. քանի որ, ի տարբերություն կոորդինատների, որոնք կարող են հեշտությամբ վերածվել ամբողջ թվերից կոտորակների, անհնար է բացակայող ատրիբուտներն ու նկարագրությունները վերածել այն ձևաչափի, որտեղ դրանք անհրաժեշտ են:
Տվյալների բազայի կառավարում
Արդյունավետ օգտագործումթվային տվյալները պահանջում են ծրագրային ապահովման առկայություն, որն ապահովում է դրանց պահպանման, նկարագրության, թարմացման գործառույթները և այլն: Կախված դրանց ներկայացման տեսակներից և ձևաչափերից, GIS ծրագրաշարի մակարդակից և շրջակա միջավայրի որոշ բնութագրերից և դրանց օգտագործման պայմաններից, հնարավոր է տարբեր տարբերակներպահեստավորման կազմակերպում և տարածական տվյալների հասանելիություն, և կազմակերպման մեթոդները տարբերվում են իրենց դիրքային (գրաֆիկական) և իմաստային մասերով:
Պարզ GIS ծրագրակազմը չի ներառում կոնկրետ միջոցներպահեստավորման կազմակերպում, տվյալների հասանելիություն և մանիպուլյացիա, կամ այդ գործառույթներն իրականացվում են օպերացիոն համակարգի կողմից իր ֆայլերի կազմակերպման շրջանակներում:
Գոյություն ունեցող GIS ծրագրային գործիքների մեծ մասը օգտագործում է բարդ և արդյունավետ մոտեցումներ այդ նպատակների համար, որոնք հիմնված են տվյալների կազմակերպման վրա տվյալների բազաների տեսքով, որոնք կառավարվում են ծրագրային գործիքներով, որոնք կոչվում են. տվյալների բազայի կառավարման համակարգեր(DBMS): DBMS սովորաբար հասկացվում է որպես ծրագրերի և լեզվական գործիքների մի շարք, որոնք նախատեսված են տվյալների շտեմարաններ ստեղծելու, պահպանելու և օգտագործելու համար:
Ժամանակակից DBMS-ները, ներառյալ GIS ծրագրային ապահովման մեջ օգտագործվողները, տարբերվում են աջակցվող տվյալների մոդուլների տեսակներով, որոնց թվում են հիերարխիկ, ցանցային և հարաբերական և դրանց համապատասխան DBMS ծրագրային գործիքները: Լայն Դիմում GIS ծրագրային ապահովման մշակման ժամանակ օգտագործվել են հարաբերական DBMS-ներ:
Շրջված ցուցակի, հիերարխիկ և ցանցային տվյալների բազայի կառավարման համակարգերը հարաբերական DBMS-ների նախակարապետներն էին: Վաղ համակարգերի ընդհանուր բնութագրերը ներառում են հետևյալը.
1. Այս համակարգերը ակտիվորեն օգտագործվում են երկար տարիներ՝ ավելի երկար, քան հարաբերական DBMS-ներից որևէ մեկը: Նրանք կուտակել են մեծ տվյալների շտեմարաններ, ուստի տեղեկատվական համակարգերի հրատապ խնդիրներից է դրանց օգտագործումը ժամանակակից համակարգերի հետ համատեղ:
2. Համակարգերը հիմնված չեն եղել որևէ վերացական մոդելի վրա։ Վաղ համակարգերի վերացական ներկայացումները հայտնվեցին ավելի ուշ՝ վերլուծության և դրանց միջև ընդհանուր հատկանիշների նույնականացման հիման վրա տարբեր համակարգերհարաբերական մոտեցման հետ միասին:
3. Տվյալների բազա մուտք գործելը կատարվել է ռեկորդային մակարդակով: Այս համակարգերի օգտատերերը նավարկեցին տվյալների բազան՝ օգտագործելով DBMS գործառույթներով ընդլայնված ծրագրավորման լեզուները: Տվյալների բազայի ինտերակտիվ մուտքն ապահովվում էր միայն սեփական ինտերֆեյսով համապատասխան կիրառական ծրագրեր ստեղծելու միջոցով:
4. Հարաբերական համակարգերի ի հայտ գալուց հետո վաղ համակարգերի մեծ մասը համալրվել է հարաբերական ինտերֆեյսներով: Այնուամենայնիվ, շատ դեպքերում դա չդարձրեց դրանք իսկապես հարաբերական համակարգեր, քանի որ դեռևս հնարավոր էր տվյալների մանիպուլյացիա իրականացնել բնական ճանապարհով:
Շրջված ցուցակների վրա հիմնված ամենահայտնի համակարգերից մի քանիսը ներառում են Datacom/DB Apptied Data Research, Inc.-ից: (ADR), որը կենտրոնացած է հիմնական համակարգիչների օգտագործման վրա IBM-ից և Adabas-ից Software AC-ից:
Տվյալների հասանելիությունը հիմնված է շրջված ցուցակների վրա, ինչը բնորոշ է գրեթե բոլոր ժամանակակից հարաբերական DBMS-ներին, սակայն այդ համակարգերում օգտվողները ուղղակի մուտք չունեն շրջված ցուցակներին (ինդեքսներին): Շրջված ցուցակների վրա հիմնված համակարգերի ներքին ինտերֆեյսները շատ մոտ են հարաբերական DBMS-ների օգտագործողների միջերեսներին:
Շրջված ցուցակների վրա հիմնված DBMS-ների առավելություններն են արտաքին հիշողության մեջ տվյալների կառավարման գործիքների մշակումը, արդյունավետ կիրառական համակարգեր ձեռքով կառուցելու ունակությունը, ենթաօբյեկտները բաժանելով հիշողությունը խնայելու ունակությունը (ցանցային համակարգերում):
Այս DBMS-ների թերություններն են օգտագործման բարդությունը, ֆիզիկական կազմակերպության մասին տեղեկատվության անհրաժեշտությունը, որից կախված են կիրառական ծրագրերը, և համակարգի տրամաբանության գերբեռնվածությունը տվյալների բազայի հասանելիության կազմակերպման մանրամասներով:
DBMS կազմակերպման հարաբերական մոտեցման առավելությունները ներառում են.
· աբստրակցիաների փոքր հավաքածուի առկայություն, որը հնարավորություն է տալիս համեմատաբար պարզ ձևով մոդելավորել ամենատարածված առարկայական ոլորտները և թույլ տալ ճշգրիտ ձևական սահմանումներ՝ մնալով ինտուիտիվ,
· պարզ և միևնույն ժամանակ հզոր մաթեմատիկական ապարատի առկայությունը, որը հիմնված է հիմնականում բազմությունների տեսության և մաթեմատիկական տրամաբանության վրա և տեսական հիմք է ապահովում տվյալների բազաների կազմակերպման հարաբերական մոտեցման համար,
· տվյալների ոչ նավիգացիոն մանիպուլյացիայի հնարավորություն՝ առանց արտաքին հիշողության մեջ տվյալների բազաների հատուկ ֆիզիկական կազմակերպման անհրաժեշտության:
Հարաբերական տիպի DBMS-ները թույլ են տալիս ներկայացնել տարածական օբյեկտների (կետեր, գծեր և բազմանկյուններ) և դրանց բնութագրերի (հատկանիշների) մասին տվյալներ հարաբերության կամ աղյուսակի տեսքով, որոնց տողերը (ինդեքսավորված գրառումները) համապատասխանում են օբյեկտի հատկանիշի արժեքների մի շարքին, իսկ սյունակները (սյունակները) սովորաբար սահմանում են հատկանիշի տեսակը, դրա չափը և անունը։ Հատկանիշները չեն ներառում երկրաչափական հատկանիշներ, որոնք նկարագրում են դրանց երկրաչափությունը և տոպոլոգիան: Օբյեկտների կոորդինատների վեկտորային գրառումները պատվիրվում և կազմակերպվում են հատուկ միջոցների միջոցով: Հարաբերական աղյուսակում առարկաների երկրաչափական նկարագրության և դրանց իմաստաբանության միջև կապը հաստատվում է եզակի թվերի՝ նույնացուցիչների միջոցով։
Ներկայումս հարաբերական DBMS-ների հիմնական թերությունները որոշ սահմանափակումներ են (պարզության ուղղակի հետևանք), երբ օգտագործվում են այսպես կոչված ոչ ավանդական ոլորտներում (ամենատարածված օրինակներն են դիզայնի ավտոմատացման համակարգերը), որոնք պահանջում են չափազանց բարդ տվյալների կառուցվածքներ, համարժեք անկարողություն: արտացոլում են առարկայական ոլորտի իմաստաբանությունը, քանի որ ներկայացումների գիտելիքները շատ սահմանափակ են:
Ժամանակակից DBMS-ը կարելի է դասակարգել ըստ օգտագործվող տվյալների մոդելի [հիերարխիկ, ցանցային, հարաբերական, օբյեկտ, հիբրիդ (օբյեկտի և հարաբերական տարրեր)]՝ կախված աջակցվող տվյալների բազաների ծավալից և օգտագործողների թվից [բարձր մակարդակ, միջին մակարդակ, ցածր մակարդակ, աշխատասեղանի DBMS (նկ. 2.5)]:
Ամենաբարձր մակարդակը DBMS-ներն աջակցում են մեծ տվյալների բազաներին (հարյուր հազարավոր ԳԲ կամ ավելի), որոնք սպասարկում են հազարավոր օգտատերերի, օրինակ՝ ORACLE7, ADABAS 532, SQL SERVER11:
Հարաբերական DBMS Oracle7, կորպ. Oracle-ն ունի ֆունկցիոնալության լայն շրջանակ, ներառյալ աջակցություն երկփուլային կատարման, տվյալների կրկնօրինակման, պահպանված ընթացակարգերի, գործարկիչների և առցանց կրկնօրինակման համար: Այս DBMS-ն աջակցում է տվյալների բազայի, որը զբաղեցնում է մի քանի ֆիզիկական սկավառակներ, պահում է նոր տեսակի տվյալներ և օգտագործում է գրեթե բոլոր ապարատային և ծրագրային հարթակները, ինչպես նաև տվյալների փոխանցման արձանագրությունները:
SQL Server 10, կոմպ. Sybase-ը արտադրանք է, որն աջակցում է իրական ժամանակի մշակման և որոշումների գործընթացներին: Այն Oracle7-ի հետ նույն մակարդակի DBMS է, սակայն ունի որոշակի սահմանափակումներ մասշտաբայնության առումով և օգտագործում է սահմանափակ թվով ապարատային և ծրագրային հարթակներ: DBMS-ի միջին մակարդակն աջակցում է տվյալների բազաներին մինչև մի քանի հարյուր ԳԲ և սպասարկում հարյուրավոր օգտատերերի: Ներկայացուցիչներ՝ InterBase 3.3, Informix-OnLme7.0, Microsoft SQL Server 6 0:
Հարաբերական DBMS-ների թվում Informix-OnLine 7.0, կոմպ. Ծրագրային ապահովումն աջակցում է այդպիսին ժամանակակից տեխնոլոգիաներինչպես տվյալների կրկնօրինակումը, բաշխված տվյալների բազաների համաժամացումը և բլբերը: Այն կարող է օգտագործվել OLTP (բարձր արագությամբ գործարքների մշակման) հավելվածներ գործարկելու համար, սակայն մշակման արագությունն այս դեպքում ավելի դանդաղ է, քան բարձրակարգ արտադրանքները: Տեղադրումը հնարավոր է սահմանափակ թվով հարթակներում։
 |
Բրինձ. 2.5. Տվյալների բազայի կառավարման ժամանակակից համակարգերի դասակարգում
Microsoft SQL Server 6.0, կոր. Microsoft-ը լավ DBMS է, որը ինտեգրված է Windows NT-ի հետ՝ լրացնելով այն: Թերությունները. անբավարար մասշտաբայնություն, փոքր թվով աջակցվող ծրագրային հարթակներ:
DBMS-ի ցածր մակարդակը բաղկացած է համակարգերից, որոնք աջակցում են տվյալների բազաները մինչև 1 ԳԲ և ունեն 100-ից պակաս օգտվողներ: Նրանք սովորաբար օգտագործվում են փոքր միավորներով: Ներկայացուցիչներ՝ NetWare SQL 3.0, Gupta SQL-Base Server:
Սեղանի DBMSնախատեսված է մեկ օգտագործողի համար, որն օգտագործվում է աշխատասեղանի տվյալների բազան պահելու կամ որպես հաճախորդ՝ տվյալների բազայի սերվերին միանալու համար: Նրանք ունեն շատ սահմանափակ հնարավորություններտվյալների մշակման համար և բնութագրվում են նաև ցանցում տեղադրման հնարավորության բացակայությամբ: Ներկայացուցիչներ՝ FoxPro 2.6, կոնգր. Microsoft, Paradox 5.0, Comp Bortand.
Հատուկ DBMS օգտագործելիս պետք է հաշվի առնել երեք հիմնական գործոն. հաճախորդ/սերվեր փոխազդեցության ճարտարապետություն; հիմնական գործառույթների իրականացման եղանակը կամ մեթոդը. բաշխված տվյալների բազաների աջակցության մակարդակը:
GIS ստեղծելու ժամանակ տվյալների բազայի տեխնոլոգիայի օգտագործման անհրաժեշտությունը որոշող հիմնական պայմաններից մեկը ցանցային պահեստավորման հնարավորությունների և տեխնոլոգիաների օգտագործման ժամանակակից DBMS-ների աջակցությունն է: տեղական ցանցեր(LAN) և հեռավոր ցանցեր, այսպես կոչված, բաշխված տվյալների բազաներում: Սա ապահովում է հաշվողական ռեսուրսների օպտիմալ օգտագործումը և օգտատերերի կողմից պահանջվող տվյալների բազաներին կոլեկտիվ մուտքի հնարավորությունը:
Տվյալների վերլուծության միավորը, լինելով երեք խոշոր GIS մոդուլներից մեկը (մուտքագրում, մշակում և ելք), կազմում է աշխարհագրական տեղեկատվական տեխնոլոգիաների առանցքը, որը երաշխավորում է, որ համակարգը կարող է կատարել իր հիմնական վերլուծական և մոդելավորման գործառույթները. Ժամանակակից ծրագրային գործիքների վերլուծական բլոկի բովանդակությունը ձևավորվել է հատուկ GIS-ի ներդրման գործընթացում՝ սահմանված գործողությունների կամ գործողությունների խմբերի տեսքով, որոնց առկայությունը, բացակայությունը կամ արդյունավետությունը (անարդյունավետությունը) GIS-ում կարող են ծառայել որպես դրա որակի ցուցիչ։
Համակարգչում թվերը պահվում են ձևաչափին համապատասխան: Ձևաչափը կոնվենցիա կամ կանոն է՝ թիվը որպես բիթերի հաջորդականություն ներկայացնելու համար:
Համակարգչում տվյալների պահպանման նվազագույն միավորը 1 բայթ է: Գոյություն ունեն ամբողջ թվերի ներկայացման հետևյալ ձևաչափերը՝ բայթ (կես բառ), բառ (ներառում է 2 բայթ), կրկնակի բառ (4 բայթ), ընդլայնված բառ (8 բայթ): Այս ձևաչափերը կազմող բիթերը կոչվում են բիթ: Այսպիսով, բայթն ունի 8 բիթ, բառը՝ 16 բիթ, իսկ կրկնակի բառը՝ 32 բիթ։ Ձախ կողմում ավագ թվանշաններն են, իսկ աջում՝ փոքրերը։ Այս ձևաչափերից յուրաքանչյուրը կարող է ստորագրվել (Նկար 5.1)՝ դրական և բացասական թվեր ներկայացնելու համար, կամ անստորագիր (Նկար 5.2)՝ դրական թվեր ներկայացնելու համար:
Բրինձ. 5.1. Ստորագրված ամբողջ թվերի ձևաչափեր
Ամենաէական թվանշանը նշանակալի է. Նկ. 5.1 նշանի նիշը նշանակվում է S նշանով: Եթե այն հավասար է 0-ի, ապա թիվը համարվում է դրական, իսկ եթե թվանշանը հավասար է 1-ի, ապա թիվը համարվում է բացասական:
Բրինձ. 5.2. Չստորագրված ամբողջ թվերի ձևաչափեր
Ընդհանուր առմամբ, ամբողջ թվերը ներկայացնելու համար ստորագրված ձևաչափերով ներկայացված արժեքների միջակայքը (Աղյուսակ 5.1) որոշվում է բանաձևով.
–2 n–1 £ X £ 2 n–1 – 1,
իսկ չստորագրված ձևաչափի համար որոշվում է բանաձևով
0 £ X £ 2 n – 1,
որտեղ n-ը ձևաչափի թվանշանների թիվն է:
Աղյուսակ 5.1. Համակարգչում ամբողջ թվերի ներկայացման ձևաչափեր
5.1.2. Ուղղակի և լրացուցիչ ծածկագրեր
երկուական թվերի ներկայացում
Ուղղակի կոդում ամենակարևոր բիթը կոդավորում է թվի նշանը (0-ը՝ դրական, 1-ը՝ բացասական), իսկ մնացած բիթերը կոդավորում են թվի մոդուլը։
Օրինակ 5.1. Ուղիղ կոդում 11 թիվը կներկայացվի որպես 0|1011 p, իսկ –11 թիվը՝ որպես 1|1011 p
Երկուսի լրացման կոդում դրական թիվը կոդավորված է այնպես, ինչպես ուղիղը։ Բացասական թիվը երկուսի լրացման մեջ ներկայացնելու համար կա երկու եղանակ. Երկու կոմպլեմենտի կոդում թվերը ներկայացնելիս օգտագործվում է ինվերսիայի գործողությունը՝ փոխարինելով մի բիթ իր հակառակով, այսինքն՝ 0-ը 1-ով և 1-ը 0-ով:
Կանոն 5.1. (բացասական թվի բիթային ներկայացում երկուսի լրացման մեջ) Ներկայացրե՛ք բացասական թվի մոդուլը ուղիղ կոդով և շրջե՛ք բոլոր թվանշանները ամենաքիչ նշանակալից (աջ) թվից ձախ:
Օրինակ 5.2. Ներկայացրե՛ք –11 թիվը երկուսի լրացման մեջ՝ օգտագործելով բիթային նշում:
Լուծում. Այս թվի մոդուլը փոխարկենք երկուական համակարգի՝ 11 = 1011 2 և ներկայացնենք այն ուղիղ կոդով՝ 0|1011 p. Նկար 5.3):
Արդյունքում ստանում ենք 1|0101 d – –11 թվի ներկայացումը լրացուցիչ ծածկագրում։ □
Բրինձ. 5.3. –11 թվի ներկայացում երկուսի լրացման մեջ
Կանոն 5.2. (բացասական թվի թվաբանական ներկայացում լրացուցիչ կոդով) Բացասական թվին ավելացրեք 2 մ, որտեղ m-ը երկուական ներկայացման կամ այս ձևաչափի թվանշանների թիվն է, և ստացված թիվը փոխարկեք երկուական թվային համակարգի: 2 բայթի համար 8 = 256, 2 բառի համար 16 = 65,536, կրկնակի բառի համար 2 32 = 4,294,967,296:
Այս կանոններից կարելի է եզրակացնել, որ դրական թվերը, թվանշանների քանակի ավելացման դեպքում, ձախ կողմում լրացվում են զրոներով, իսկ բացասական թվերը՝ միավորներով։
Օրինակ 5.3. Ներկայացրե՛ք –11 թիվը երկուսի լրացման մեջ՝ օգտագործելով թվաբանական նշում:
Լուծում. Թող անհրաժեշտ լինի ստանալ m = 5 բիթ լրացուցիչ ծածկագիր: Եկեք հաշվարկենք 2 մ = 2 5 = 32 տերմինը: Եկեք գումարենք և փոխարկենք երկուական թվային համակարգին.
–11 + 32 = 21 = 10101 2 .
Ստացված արդյունքը համապատասխանում է լրացուցիչ կոդում –11 թվի ներկայացմանը:
m = 8, 2 8 = 256:
–11 + 256 = 245 = 11110101 2 .
–11 թվի ներկայացումը լրացվել է ձախ կողմում գտնվող միավորներով մինչև 8 նիշ: □
Հնարավոր է նաև երկուսի լրացման մեջ գրված բացասական թվերի հակադարձ փոխարկումը։
Կանոն 5.3. (երկու կոմպլեմենտի կոդում գրված բացասական թվի արժեքի բիթային որոշում) Երկուսի լրացման կոդում բացասական թվի արժեքը որոշելու ալգորիթմը բաղկացած է հետևյալ քայլերից.
1. Բոլոր թվանշանները շրջեք ամենաքիչ նշանակալից (աջ) միավորի ձախ կողմում:
2. Թիվը երկուական թվային համակարգից վերածել տասնորդականի` համաձայն 4.1 կանոնի:
3. Արդյունքը բազմապատկեք –1-ով:
Օրինակ 5.4. Որոշեք, թե որ տասնորդական թիվն է կոդավորված 1|0101 d թվով, օգտագործելով բիթային սահմանումը:
Լուծում. Եկեք շրջենք թվի թվանշանները.
1010|1 դ ® 0101|1 էջ.
Եկեք թիվը փոխարկենք երկուական թվային համակարգից տասնորդական թվային համակարգի.
Արդյունքը բազմապատկեք –1-ով և ստացեք –11 թիվը: □
Կանոն 5.4. (երկուսի լրացման մեջ գրված բացասական թվի թվաբանական սահմանումը) Երկուական թիվը փոխարկեք տասնորդական թվային համակարգին և ստացված թվից հանեք 2 մ թիվը, որտեղ m-ը երկուական ներկայացման թվանշանների թիվն է։
Օրինակ 5.5. Որոշեք, թե որ տասնորդական թիվն է կոդավորված 1|0101 d թվով` օգտագործելով թվաբանական սահմանումը:
Լուծում. Եկեք թիվը փոխարկենք երկուական թվային համակարգից տասնորդական թվային համակարգի.
Ստացված թարգմանության արդյունքից հանենք 2 m = 2 5 = 32 թիվը, քանի որ երկուական թիվը բաղկացած է 5 թվանշանից.
21 – 32 = –11.
Արդյունքը տասնորդական թիվն է –11: □
Ստորագրված ձևաչափերով թվերը գրվում են երկուսի լրացման կոդով, իսկ անստորագիր ձևաչափերով՝ ուղիղ կոդով։
Երկու-ի լրացման նշումը պահանջվում է դրական և-ն գումարելու և հանելու համար բացասական թվերառանց վերափոխումների.
Օրինակ 5.6. Երկուական թվային համակարգում գումարեք 21 և –11:
Լուծում. Եկեք թարգմանենք պայմանները լրացուցիչ կոդով.
21 = 0|10101 դ; –11 = 1|10101 դ.
Մենք կօգտագործենք երկուական թվաբանության կանոնները.
1 + 0 = 0 +1 = 1;
1 + 1 = 10 (միավորը փոխանցվում է հաջորդ թվանշանին):
Սյունակում գումարենք երկու երկուական թիվ՝ հաշվի առնելով, որ նշանի բիթից մեկի փոխանցումը անտեսվում է.
110101 2
Արդյունքը 10 թիվն է՝ 21-ի և -11-ի գումարը՝ առանց լրացուցիչ փոխակերպումների։ □
Բառի և կրկնակի բառի ամբողջական ձևաչափերը պահվում են համակարգչի հիշողության մեջ հակառակ կարգը, այսինքն՝ սկզբում ցածր բայթը, իսկ հետո բարձր բայթը։ Օրինակ, B5DE 16 բառը կտեղակայվի հիշողության մեջ, ինչպես ցույց է տրված Նկ. 5.4.
Բրինձ. 5.4. B5DE 16 բառի գտնվելու վայրը համակարգչի հիշողության մեջ
Բայթերի այս դասավորությունը հարմար է թվերի հետ գործառնությունների համար, քանի որ հաշվարկները սկսվում են ամենաքիչ նշանակալից թվերից, ուստի դրանք գտնվում են առաջինը:
5.2. Իրական թվերի ներկայացում
համակարգչում
Իրական թվերը ներկայացված են լողացող կետի (կետ) ձևի տեսքով.
որտեղ M-ը մանտիսա է (թվի զգալի մասը); n - թվային համակարգի հիմք; P - թվերի կարգը:
Օրինակ 5.7. 2,5 × 10 18 թիվը ունի 2,5 մանտիսա և 18 ցուցիչ: □
Մանտիսան կոչվում է նորմալացված, եթե դրա բացարձակ արժեքը գտնվում է միջակայքում.
1/n £ |Մ|< 1,
որտեղ n-ը թվային համակարգի հիմքն է:
Այս պայմանը նշանակում է, որ տասնորդական կետից հետո առաջին նիշը զրո չէ, իսկ մանտիսայի բացարձակ արժեքը մեկից չի գերազանցում։
Նորմալացված մանտիսա ունեցող թիվը կոչվում է նորմալացված:
Օրինակ 5.8. –245,62 և 0,00123 թվերը ներկայացրե՛ք լողացող կետով:
Լուծում. –245,62 թիվը կարող է ներկայացվել թվի տեսքով՝ –245,62 × 10 0 կարգով։ Այս թվի մանտիսան նորմալացված չէ, ուստի այն բաժանում ենք 10 3-ի` ավելացնելով կարգը.
–0,24562 × 10 3:
Արդյունքում –0,24562 × 10 3 թիվը նորմալացվում է։
0,00123 թիվը 0,00123 × 10 0 կարգով թվի տեսքով նորմալացված չէ, քանի որ մանտիսան նորմալացված չէ։ Բազմապատկեք մանտիսան 10 2-ով` նվազեցնելով հերթականությունը.
0,123 × 10 –2.
Արդյունքում 0,123 × 10 –2 թիվը նորմալացվում է: □
Այս օրինակում մանտիսան նորմալացնելու համար ստորակետը տեղափոխվեց աջ կամ ձախ: Ուստի նման թվերը կոչվում են լողացող կետով թվեր։ Ի տարբերություն ֆիքսված կետով թվերի, դրանք զգալիորեն արագացնում են թվաբանական գործողությունները, իսկ լողացող կետով թվերի մանտիսան պետք է ամեն անգամ նորմալացվի։
IEEE-754 ստանդարտի հիման վրա համակարգչում իրական թվի ներկայացման համար օգտագործվում են m + p + 1 բիթ՝ բաշխված հետևյալ կերպ (նկ. 5.5). p պատվերի թվանշաններ; մանտիսայի մ թվանշանները:
Բրինձ. 5.5. Ընդհանուր լողացող կետի թվի ձևաչափի կառուցվածքը
Այս ներկայացումը կոչվում է (m, p)-ֆորմատ:
X (m, p) ձևաչափով թվերի ներկայացման միջակայքը որոշվում է անհավասարությունից.
£ X £ (1 – 2 – m –1) » .
Այս դեպքում P թվի կարգը պետք է բավարարի պայմանին
–2 p – 1 + 1 £ P £ 2 p – 1 – 1
Իրական թվերի համար IEEE-754 ստանդարտը օգտագործում է (23,8) և (52,11) ձևաչափերը, որոնք կոչվում են համապատասխանաբար մեկ և կրկնակի իրական ձևաչափեր (Աղյուսակ 5.2):
Այս մեծության կարգերի նշանակության մասին պատկերացում կազմելու համար Երկիր մոլորակի ձևավորումից հետո անցած վայրկյանների թիվը ընդամենը 10 18 է:
Կանոն 5.5. (տասնորդական թվերի թարգմանությունը (m, p)-ձևաչափի) X տասնորդական թիվը (m, p) ձևաչափի վերածելու ալգորիթմը բաղկացած է հետևյալ քայլերից.
1. Եթե X = 0, ապա վերցրեք նշանի թվանշանը, կարգը և մանտիսան զրո և ավարտեք ալգորիթմը:
2. Եթե X > 0, ապա ընդունեք նշանի բիթը 0, հակառակ դեպքում ընդունեք 1: Նշանի բիթը ձևավորվում է:
3. Ամբողջությամբ թարգմանել և կոտորակային մաս X թվի բացարձակ արժեքը երկուական թվային համակարգում: Եթե թիվը կոտորակային է, ապա ստացեք m + 1 թվանշան: Վերցրեք կարգը հավասար զրոյի:
Աղյուսակ 5.2. Համեմատական բնութագրեր
իրական ձևաչափեր
4. Եթե X ³ 1, ապա ստորակետը տեղափոխեք ձախ դեպի ամենակարևոր թվանշանը և մեծացրեք կարգը, հակառակ դեպքում ստորակետը տեղափոխեք աջ առաջին ոչ զրոյական (միավոր) թվանշանի վրա և կրճատեք կարգը:
5. Եթե կոտորակային մասի թվանշանների թիվը փոքր է m-ից, ապա կոտորակային մասը լրացրեք աջից մինչև m թվանշաններով զրոներով։ Հեռացրեք մեկը ամբողջ մասից: Ձևավորվում է մանտիսան:
6. Հրամանին ավելացրեք օֆսեթ 2 p – 1 – 1 և կարգը փոխարկեք երկուական թվային համակարգի: Կարգը կազմված է. Կոդը, որով ներկայացված է պատվերը, կոչվում է օֆսեթ: Տեղափոխված կարգը հեշտացնում է թվաբանական գործողությունների կարգերը համեմատելը, գումարելը և հանելը:
7. Գրեք նշանի բիթը, կարգը և մանտիսան ձևաչափի համապատասխան բիթերում:
Օրինակ 5.9. Ներկայացրե՛ք –25.6875 թիվը մեկ իրական ձևաչափով:
Լուծում. Օրինակ 4.7-ում –25.6875 թվի բացարձակ արժեքը փոխարկվել է երկուական համակարգի և ստացվել է 9 նիշ.
25,6875 = 11001,1011 2 .
Մենք նորմալացնում ենք թիվը՝ տասնորդական կետը տեղափոխելով ձախ և ավելացնելով կարգը.
1.10011011 2 × 2 4.
Ամբողջական մասը հեռացնելուց հետո մնում է կոտորակային մասի 23 բիթ (ըստ ձևաչափի (23,8)), որը գրված է որպես մանտիսա.
10011011000000000000000.
Կարգը 4 է (տասնորդական կետը ձախ տեղափոխելուց հետո երկուսի հզորությունը): Եկեք տեղափոխենք այն և փոխարկենք երկուական թվային համակարգի.
4 + 127 = 131 = 10000011 2 .
–25,6875 թիվը բացասական է, հետևաբար նշանի բիթը 1 է։
Ամեն ինչ պատրաստ է ներկայացնելու –25.6875 թիվը մեկ իրական ձևաչափով՝ օգտագործելով նշանի նիշ + ցուցիչ + մանտիսա սխեմա.
1 10000011 10011011000000000000000.
Եկեք այս թիվը բաժանենք 8 բիթերի, ձևավորենք բայթեր և գրենք տասնվեցական թվերով.
| C1 | CD |
Այսպիսով, –25.6875 թիվը կարելի է գրել որպես C1CD8000: □
Ինչպես ամբողջ թվերի ձևաչափերը, իրական թվերի ձևաչափերը պահվում են համակարգչի հիշողության մեջ հակառակ բայթերի հաջորդականությամբ (նախ ցածր կարգով, ապա բարձր կարգով):
Թվաբանական գործողությունները լողացող կետով թվերի վրա կատարվում են հետևյալ հաջորդականությամբ.
Միևնույն կարգերով թվեր գումարելիս (հանելիս) դրանց մանթիսները գումարվում (հանվում են), և արդյունքում ստացվում է սկզբնական թվերի համար ընդհանուր կարգ։ Եթե սկզբնական թվերի կարգերը տարբեր են, ապա սկզբում այդ կարգերը հավասարվում են (ավելի ցածր կարգ ունեցող թիվը վերածվում է ավելի բարձր կարգով թվի), ապա կատարվում է մանտիսների գումարման (հանման) գործողությունը։ Եթե մանտիսաների ավելացման ժամանակ առաջանում է վարար, ապա մանտիսի գումարը մեկ տեղով տեղափոխվում է ձախ, իսկ գումարի կարգն ավելանում է 1-ով։
Երբ թվերը բազմապատկվում են, նրանց մանտիսաները բազմապատկվում են, և դրանց կարգերն ավելանում են:
Թվերը բաժանելիս դիվիդենտի մանտիսը բաժանվում է բաժանարարի մանտիսի վրա, իսկ քանորդի կարգը ստանալու համար բաժանարարի կարգը հանվում է դիվիդենտի կարգից։ Ընդ որում, եթե դիվիդենտի մանտիսը մեծ է բաժանարարի մանտիսայից, ապա գործակիցի մանտիսը մեծ կլինի 1-ից (հեղեղում է տեղի ունենում) և ստորակետը պետք է տեղափոխել ձախ՝ միաժամանակ ավելացնելով քանորդի կարգը։
Խորհրդանիշների ներկայացում համակարգչում
Համակարգչում յուրաքանչյուր նիշ (օրինակ՝ տառ, թիվ, կետադրական նշան) կոդավորված է որպես անստորագիր երկուական ամբողջ թիվ։ Նիշերի կոդավորումը պայման է, ըստ որի յուրաքանչյուր նիշ ունի մեկ առ մեկ համապատասխանություն մեկ անստորագիր երկուական ամբողջ թվի հետ, որը կոչվում է նիշերի կոդը:
Ռուսական այբուբենի համար կան մի քանի կոդավորումներ (Աղյուսակ 5.3):
Աղյուսակ 5.3. Ռուսական այբուբենի տառերի կոդավորումներ
866, 1251, KOI-8 և Unicode կոդավորումներում առաջին 128 նիշերը (թվեր, մեծ և փոքր լատիներեն տառեր, կետադրական նշաններ) 0-ից 127 ծածկագրի արժեքներով նույնն են և սահմանվում են ASCII ստանդարտով (American Standard): Տեղեկատվության փոխանակման կոդը): 0, 1, ..., 9 թվերն ունեն համապատասխանաբար 48, 49, ..., 57 ծածկագրեր; մեծատառ լատինատառ A, B, ..., Z (ընդհանուր 26 տառ) – ծածկագրեր 65, 66, ..., 90; փոքրատառ լատիներեն a, b, ..., z (ընդհանուր 26 տառ) - ծածկագրեր 97, 98, ..., 122։
Երկրորդ 128 նիշերը 128-ից մինչև 255 կոդերի արժեքներով 866, 1251, KOI-8 պարունակում են կեղծ նիշեր, մաթեմատիկական գործողություններ և լատիներենից տարբեր այբուբենների նիշեր: Ավելին տարբեր խորհրդանիշներտարբեր այբուբեններ ունեին նույն ծածկագիրը: Օրինակ, 1251 կոդավորման մեջ ռուսերեն B այբուբենի նիշն ունի նույն կոդը, ինչ Á նիշը ստանդարտ ASCII կոդավորման մեջ: Այս երկիմաստությունը խնդիրներ առաջացրեց տեքստի կոդավորման հետ կապված: Ուստի առաջարկվեց երկու բայթանոց Unicode կոդավորումը, որը թույլ է տալիս կոդավորել բազմաթիվ ոչ լատինական այբուբենների նիշեր։
Ռուսական այբուբենի տառերի կոդերի տասնորդական արժեքները 866, 1251 և Յունիկոդ կոդավորումներում տրված են աղյուսակում: 5.4.
Աղյուսակ 5.4. Ռուսական այբուբենի տառերի կոդերի իմաստները
KOI-8 կոդավորման մեջ (Աղյուսակ 5.5) ռուսերեն այբուբենի տառերի ծածկագրերը դասավորված են ոչ թե այբուբենի տառերի գտնվելու վայրով, այլ դրանց համապատասխանությամբ լատինական այբուբենի տառերին: Օրինակ, լատիներեն A, B, C տառերի կոդերն ունեն տասնորդական արժեքներ համապատասխանաբար 65, 66, 67, իսկ ռուսերեն A, B, C տառերը ունեն 225, 226, 227 արժեքներ:
Աղյուսակ 5.5. Ռուսական այբուբենի տառերի կոդերի նշանակությունը
KOI-8 կոդավորման մեջ
| Ա | TO | X | Ա | Դեպի | X | ||||||
| Բ | Լ | Գ | բ | լ | ց | ||||||
| IN | Մ | Հ | Վ | մ | հ | ||||||
| Գ | Ն | Շ | Գ | n | w | ||||||
| Դ | ՄԱՍԻՆ | SCH | դ | Օ | sch | ||||||
| Ե | Պ | Կոմերսանտ | ե | Պ | ъ | ||||||
| Ե | Ռ | Յ | ե | Ռ | ս | ||||||
| ԵՎ | ՀԵՏ | բ | և | Հետ | բ | ||||||
| Զ | Տ | Ե | հ | Տ | հա | ||||||
| ԵՎ | U | Յու | Եվ | ժամը | Յու | ||||||
| Յ | Ֆ | Ի | րդ | զ | Ի |
Գրաֆիկական տեղեկատվության ներկայացման երկու ձևաչափ կա.
լ ռաստեր;
լ վեկտոր.
Ռաստերային ձևաչափով պատկերը պահվում է ֆայլում՝ որպես բազմաթիվ կետերից բաղկացած խճանկար, որը համապատասխանում է էկրանին ցուցադրվող պատկերի պիքսելներին: Սկաների կողմից ստեղծված ֆայլը համակարգչի հիշողության մեջ գտնվում է ռաստերային ձևաչափով (այսպես կոչված, բիթքապ): Հնարավոր չէ խմբագրել այս ֆայլը՝ օգտագործելով ստանդարտ տեքստային և գրաֆիկական խմբագրիչներ, քանի որ դրանք չեն աշխատում տեղեկատվության խճանկարային ներկայացման հետ:
Վեկտորային ձևաչափով տեղեկատվությունը նույնականացվում է տառատեսակների, նիշերի կոդերի, պարբերությունների և այլնի բնութագրերով: Ստանդարտ բառային պրոցեսորները նախատեսված են տեղեկատվության հենց այս ներկայացման հետ աշխատելու համար:
Վեկտորային ձևաչափերի և ռաստերային ձևաչափերի միջև հիմնարար տարբերությունը կարելի է ցույց տալ հետևյալ օրինակով. վեկտորային ձևաչափում շրջանակը նույնացվում է իր շառավղով, կենտրոնի կոորդինատներով, գծի հաստությամբ և տեսակով. Ռաստերային ձևաչափը պարզապես պահպանում է կետերի հաջորդական շարքերը, որոնք երկրաչափական ձևով կազմում են շրջան:
Ռաստերային գրաֆիկայի ձևաչափեր
PSD ձևաչափ- ծրագրի սեփական ձևաչափը Adobe Photoshop, պատկերի խմբագրում (աջակցում է բոլոր գունային մոդելներին, շերտերն առանց սահմանափակումների, և յուրաքանչյուր շերտ կարող է պարունակել մինչև 24 ալֆա ալիք):
BMP ձևաչափ(bitmap) կամ DIB(սարքից անկախ bitmap) - գրաֆիկական պատկերներ պահելու ձևաչափ: Գույնի խորությունը 1-ից մինչև 48 բիթ մեկ պիքսելում - նախատեսված է Windows-ի համար, թույլ է տալիս օգտագործել 2, 16, 256 կամ 16 միլիոն գույների ներկապնակ: Այս ձևաչափի մի քանի տեսակներ կան.
Սովորական, երկարաձգմամբ .bmp;
Սեղմված, ընդլայնված .rle; սեղմումը տեղի է ունենում առանց կորուստների, բայց ապահովվում է
Միայն 4- և 8-բիթանոց գույն;
Սարքի անկախ Bitmap ընդլայնմամբ .dib.
TGA ձևաչափ(Truevision գրաֆիկական ադապտեր) - վիդեո պատկերների համար, առավելագույնս հարմարեցված հեռուստատեսային ստանդարտներին, ինչպես նաև MS DOS օպերացիոն համակարգով համակարգիչների վրա գրաֆիկա պահելու համար, աջակցում է 32-բիթանոց գույն:
TIFF ձևաչափ(Tagged Image File Format) ունիվերսալ գրաֆիկական ֆայլի ձևաչափ է թվային պատկերների համար, գունային վերարտադրության ամենալայն տիրույթը մոնոխրոմից մինչև 24-բիթանոց RGB և 32-բիթանոց CMYK մոդելը և շարժական է տարբեր հարթակներում: Ձևաչափ TIFFաջակցում է LZW- սեղմում առանց տեղեկատվության կորստի:
JPEG ձևաչափ(Joint Photographic Experts Group) - լուսանկարչական պատկերների պահպանման ամենատարածված ձևաչափը, ներառյալ ինտերնետի ստանդարտը, ապահովում է ռաստերային պատկերների սեղմում մինչև 100 անգամ (գրեթե 5-ից 15 անգամ):
GIF ձևաչափ(Graphics Interchange Format) - գրաֆիկական տեղեկատվության փոխանակման ձևաչափ, տրամադրում է ֆայլի փոքր չափ, օգտագործվում է ինտերնետում և սեղմման հարաբերակցությամբ զիջում է միայն ձևաչափին: JPEG. Ձևաչափը սահմանափակված է 256 գունային գունապնակով և այնքան էլ հարմար չէ լուսանկարչական պատկերներ պահելու համար:
PNG ձևաչափ(Շարժական ցանցային գրաֆիկա) – շարժական ցանցային գրաֆիկա, հիմնված անկորուստ սեղմման ալգորիթմի փոփոխության վրա (ի տարբերություն GIFսեղմում է ռաստերային պատկերները ինչպես հորիզոնական, այնպես էլ ուղղահայաց), աջակցում է գունային գրաֆիկայի մինչև 48 բիթ գույնի խորությամբ, թույլ է տալիս պահել ամբողջական տեղեկատվությունպատկերի յուրաքանչյուր կետի թափանցիկության աստիճանի մասին՝ այսպես կոչված ալֆա ալիքի տեսքով։
Flashpix (FPX) ձևաչափ– գրաֆիկական ձևաչափ, որը թույլ է տալիս պահպանել պատկերները բազմաթիվ լուծաչափերով՝ CD-ROM-ում կամ ինտերնետում ներկայացվելու համար, ինչը թույլ է տալիս աշխատել բարձրորակ պատկերների հետ՝ առանց զգալի քանակությամբ հիշողության և սկավառակի տարածության օգտագործման: Մի քանի թվային տեսախցիկներպահպանել նկարները այս ձևաչափով:
Bitmap-ը պահանջում է շատ մեծ քանակությամբ հիշողություն այն պահելու համար: Այսպիսով, A4 փաստաթղթի մեկ թերթիկից (204297 մմ) բիթքարտեզը 10 կետ/մմ լուծաչափով և առանց կիսատոնային փոխանցման (գծի պատկեր) զբաղեցնում է մոտ 1 ՄԲ հիշողություն, իսկ մոխրագույնի 16 երանգները վերարտադրելիս՝ 4 ՄԲ, երբ բարձրորակ գունավոր պատկերի վերարտադրում (HighColor ստանդարտ - 65,536 գույն) - 16 ՄԲ:
Բիթքարտեզները պահելու համար պահանջվող հիշողության ծավալը նվազեցնելու համար, տարբեր ուղիներտեղեկատվության սեղմում. Ռաստերային սեղմման ամենատարածված ալգորիթմը, որն առաջարկվել է Միջազգային հեռագրային և հեռախոսային խորհրդատվական կոմիտեի CCITTGroup 4-ի կողմից, տալիս է տեղեկատվության սեղմման հարաբերակցություն մինչև 40:1 (կախված ֆայլի բովանդակությունից՝ գրաֆիկան շատ ավելի լավ է սեղմվում, քան տեքստը):
Օգտագործված սեղմման այլ ձևաչափեր. CTIFF(Compressed Tagged Image File Format) Խումբ 3, MPEG ընտանիք (Multimedia Photographics Experts Group), JPEG (Joint Photographics Experts Group), GIF (Graphics Interchange Format) և այլն:
Չսեղմված ձևաչափեր՝ չսեղմված TIFF (պիտակավորված պատկերի ֆայլի ձևաչափ), BMP (BitMaP) և այլն:
Սկաները սովորաբար օգտագործվում է պատկերի ճանաչման ծրագրերի հետ համատեղ՝ OCR (Optical Character Recognition): OCR համակարգը ճանաչում է սկաների կողմից կարդացվող փաստաթղթից նիշերի բիթային (խճանկարային) ուրվագծերը և կոդավորում է դրանք ASCII կոդերով՝ դրանք թարգմանելով տեքստային խմբագրիչների համար հարմար ձևաչափով:
Որոշ OCR համակարգեր նախ պետք է վերապատրաստվեն. ճանաչված նիշերի կաղապարներն ու նախատիպերը և դրանց համապատասխան կոդերը պետք է մուտքագրվեն սկաների հիշողության մեջ: Դժվարություններ են առաջանում տարբեր այբուբեններով (օրինակ՝ լատիներեն (անգլերեն) և ռուսերեն՝ կիրիլիցա) և տառատեսակների տարբեր խմբերով տառերը տարբերելիս։ Բայց համակարգերի մեծ մասը ուսուցում չի պահանջում. ճանաչված նիշերն արդեն պահվում են նրանց հիշողության մեջ: Այսպիսով, լավագույն OCR-ներից մեկը՝ FineReader-ը, ճանաչում է տեքստերը տասնյակ լեզուներով (ներառյալ Basic, C++ և այլն ծրագրավորման լեզուները), օգտագործում է մեծ թվով էլեկտրոնային բառարաններ, ստուգում է ուղղագրությունը ճանաչման ժամանակ, պատրաստում է տեքստեր՝ համացանցում հրապարակման համար։ և այլն։
IN վերջին տարիներըՀայտնվել են պատկերների ճանաչման խելացի ծրագրեր, ինչպիսին է Omnifont-ը (օրինակ՝ Cunei Form 2000), որոնք նիշերը ճանաչում են ոչ թե կետերով, այլ դրանցից յուրաքանչյուրին բնորոշ անհատական տոպոլոգիայով։
Եթե կա պատկերների ճանաչման համակարգ, ապա տեքստը գրվում է ԱՀ-ի հիշողության մեջ ոչ թե bitmap-ի, այլ կոդերի տեսքով, և այն կարելի է խմբագրել սովորական տեքստային խմբագրիչներով։
Խելամիտ է պատկերավոր ձևաչափով ֆայլերը պահել միայն այն դեպքում, եթե.
l փաստաթղթերը և համապատասխան ֆայլերը չպետք է խմբագրվեն դրանց օգտագործման ընթացքում.
l Փաստաթուղթը պետք է պահվի բնօրինակի ֆաքսիմիլային պատճենների տեսքով (լուսանկարներ, գծագրեր, որոշումներով փաստաթղթեր և այլն);
l Կան տեխնիկական հնարավորություններ մեծ քանակությամբ հսկայական (1–20 ՄԲ) ֆայլեր պահելու և դիտելու համար:
Հիմնական գործոնները, որոնք պետք է հաշվի առնել սկաների ընտրության ժամանակ.
l սկանավորվող փաստաթղթերի չափը, գույնը և ձևը (թերթ, ամրացված և այլն) պետք է համապատասխանեն սկաների հնարավորություններին.
l սկաների լուծումը պետք է ապահովի փաստաթղթերի բարձրորակ պատճենների վերարտադրումը դրանց էլեկտրոնային պատկերներից.
l սկաների կատարումը պետք է լինի բավականաչափ բարձր՝ ստացված պատկերի ընդունելի որակով.
l Ստացված էլեկտրոնային պատկերի չափսերի նվազագույն սխալը բնօրինակի նկատմամբ պետք է ապահովվի, եթե էլեկտրոնային փաստաթղթից պատկերի չափերը հիմք են հանդիսանում հաշվարկներ կատարելու համար.
l համակարգչային հիշողության մեջ դրանք պահելու ժամանակ ռաստերային ֆայլերը սեղմելու համար ծրագրաշարի առկայություն.
l պատկերների ճանաչման ծրագրակազմի (OCR) առկայությունը համակարգչի հիշողության մեջ վեկտորային ֆայլեր պահելու ժամանակ.
l ռաստերային ֆայլերում պատկերի որակը բարելավելու համար ծրագրային ապահովման և սարքաշարի առկայություն (պատկերի հակադրության և պայծառության բարձրացում, ֆոնային «աղմուկի» հեռացում);
l կրիչի թղթի որակը և տեսակը, որոշակի սահմաններում, չպետք է մեծապես ազդեն ստացված էլեկտրոնային պատկերի որակի վրա.
l սկաների շահագործումը պետք է լինի հարմար և պարզ և վերացնի սխալները սկանավորման ժամանակ լրատվամիջոցների սխալ բեռնման պատճառով.
l սկաների արժեքը:
Սկաները կարող է միանալ ԱՀ-ին զուգահեռ (LPT) կամ սերիական (USB) ինտերֆեյսների միջոցով: Սկաների հետ աշխատելու համար ԱՀ-ն պետք է ունենա հատուկ դրայվեր, ցանկալի է՝ TWAIN ստանդարտին համապատասխանող դրայվեր: Վերջին դեպքում հնարավոր է աշխատել մեծ թվով TWAIN-ի հետ համատեղելի սկաներներ և ֆայլերի մշակում ծրագրերով, որոնք աջակցում են TWAIN ստանդարտին, օրինակ՝ սովորական գրաֆիկական խմբագրիչներ CorelDraw, Adobe Photoshop, MaxMate, Picture Publisher, Photo Finish և այլն:
Թվայնացնողներ
Թվայնացնողը կամ գրաֆիկական պլանշետը սարք է, որի հիմնական նպատակը պատկերների թվայնացումն է (նկ. 14.5):
Նկար 14.5.Թվայնացնող.
Այն բաղկացած է երկու մասից՝ բազայից (պլանշետից) և թիրախի նշանակման սարքից (գրիչ կամ կուրսոր), որը շարժվում է բազայի մակերեսի երկայնքով։ Երբ սեղմում եք կուրսորի կոճակը, դրա դիրքը պլանշետի մակերեսին ամրագրվում է, և կոորդինատները փոխանցվում են համակարգչին:
Թվայնացնող սարքը կարող է օգտագործվել օգտատիրոջ ստեղծած նկարը համակարգիչ մուտքագրելու համար. օգտատերը կուրսորը գրիչը տեղափոխում է պլանշետի վրայով, բայց պատկերը չի հայտնվում թղթի վրա, այլ պատկերվում է գրաֆիկական ֆայլում: Թվայնացնողի գործառնական սկզբունքը հիմնված է կուրսորի գտնվելու վայրի ամրագրման վրա՝ օգտագործելով պլանշետի մեջ ներկառուցված բարակ հաղորդիչների ցանց՝ հարակից հաղորդիչների միջև բավականին մեծ քայլով (3-ից 6 մմ): Գրանցման մեխանիզմը թույլ է տալիս ստանալ տեղեկատվության ընթերցման տրամաբանական քայլ, շատ ավելի փոքր, քան ցանցի քայլը (մինչև 100 տող 1 մմ-ի համար):
Թվերի հետ աշխատելիս օգտատերը կարող է տարբեր ձևաչափեր նշել դրանց ներկայացման համար։ Դուք կարող եք փոխել հաշվարկների արդյունքների ելքային ձևաչափը՝ ընտրելով File Preferences հրամանը: Սա կբացի Preferences երկխոսության տուփը:
Համոզվեք, որ Command Window-ը ընտրված է ձախ վահանակի ցանկից: Այս դեպքում աջ կողմում կցուցադրվի «Command Window Preferences» վահանակը: Թվերի ձևաչափն ընտրվում է Թվային ձևաչափի բացվող ցանկից, որը գտնվում է այս վահանակի Տեքստի ցուցադրման տարածքում: Այս բացվող ցուցակի լռելյայն ձևաչափը կարճ է:
Հաշվարկների արդյունքների ներկայացման այլ ձևաչափ նշելու համար ընտրեք դրա անունը Թվային ձևաչափի ցանկում և սեղմեք OK: Այս ձևաչափը կօգտագործվի բոլոր հետագա հաշվարկների արդյունքները ցուցադրելու համար, քանի դեռ չեք փոխել այն:
Թվային ձևաչափի բացվող ցանկում առկա ձևաչափերը նկարագրված են աղյուսակում
Օրինակ՝ ներկայացնել 3/7 թիվը տարբեր ձևաչափերով.
Կարճ ձևաչափ – 0,4286
Ձևաչափ երկար – 0.42857142857143
Ձևաչափ կարճ e – 4.2857e-001
Ձևաչափ երկար e – 4.285714285714286e-001
Ձևաչափ կարճ g – 0,42857
Ձևաչափ երկար g – 0.428571428571429
Ֆորմատ բանկ - 0,43
Ձևաչափ ռացիոնալ – 3/7
Պետք է նշել, որ թվերը, որոնք չափազանց մեծ են կամ շատ փոքր, երբ կարճ ձևաչափը սահմանված է, կարող են ցուցադրվել էքսպոնենցիալ ձևով, այսինքն. լողացող կետի ձևաչափով:
Կարող եք նաև սահմանել թվի ձևաչափը՝ հրամանի տողում մուտքագրելով հետևյալ հրամանը.
>> ձևաչափով ձևաչափը
Այստեղ ձևաչափըպահանջվող ձևաչափի անվանումն է: Օրինակ, թիվը տասնվեցական ձևով ներկայացնելու համար հրամանի տողում մուտքագրեք հետևյալ հրամանը.
>> ձևաչափ վեցանկյուն
Իսկ թվի երկար ներկայացումը լողացող կետի ձևաչափով սահմանելու համար մուտքագրեք հետևյալ հրամանը.
>> ձևաչափը երկար է
Եթե հրամանը մուտքագրեք հրամանի տող
>> օգնության ձևաչափ
հրամանի պատուհանում կարող եք ցուցադրել MATLAB-ում առկա բոլոր ձևաչափերի մասին տեղեկությունները
Թվերի ելքային ձևաչափի փոփոխությունը ազդում է միայն թվերի ցուցադրման վրա էկրանին և ոչ մի կերպ չի ազդում դրանց իրական արժեքների վրա:
