Ψηφιακός Κόσμος- Πόσα bits είναι αρκετά;

Πόσα bits όμως είναι αρκετά;

• ​Με 2 bits, μπορούμε να κωδικοποιήσουμε 4 = 2 ^𝟐 σύμβολα

• Με 3 bits, μπορούμε να κωδικοποιήσουμε 8 = 2 ^𝟑 σύμβολα

• Με 4 bits, μπορούμε να κωδικοποιήσουμε 16 = 2 ^𝟒 σύμβολα

• Με 8 bits, μπορούμε να κωδικοποιήσουμε 256 = 2 ^𝟖 σύμβολα

​Με 2 ψηφία μπορούμε να αναπαραστήσουμε 4 ημέρες

​Παράδειγμα: αναπαράσταση των ημερών της εβδομάδας

​Με 4 ψηφία μπορούμε να αναπαραστήσουμε 7 ημέρες και περισσεύει και ο συνδυασμός 111
Συνολικού συνδυασμοί 7+1=8

Open Ended

Μπορείτε να καταγράψετε όλους τους δυνατούς συνδυασμούς όταν έχουμε 3 ψηφία;

Open Ended

Πόσα bits χρειάζονται για την κωδικοποίηση όλων των ελληνικών γραμμάτων;

Open Ended

Πόσα σύμβολα μπορούμε να κωδικοποιήσουμε α) με 16 bits, β) με 32 bits; γ) με 64 bits;

Γνωρίζουμε ότι κάθε σύμβολο πάνω στο πληκτρολόγιο, είτε είναι αριθμός, είτε γράμμα, είτε σημείο στίξης, αποθηκεύεται στη μνήμη του υπολογιστή ως μια ακολουθία από bits, δηλαδή δυαδικά ψηφία 0 ή 1.

Για ένα μεγάλο διάστημα, κάθε γράμμα, ψηφίο ή ειδικός χαρακτήρας αποθηκευόταν στη μνήμη του υπολογιστή ως μια οκτάδα από bits, γνωστή και ως Byte. Έτσι κάθε οκτάδα από bits στη μνήμη του υπολογιστή συνιστά 1 Byte.

​UNICODE

​ASCII

Κώδικες ASCII - UNICODE

Ο κώδικας ASCII σχεδιάστηκε για το αγγλικό αλφάβητο και δεν κάλυπτε σε ικανοποιητικό βαθμό γράμματα αλφαβήτων άλλων γλωσσών. Με την ανάπτυξη του διαδικτύου και του παγκόσμιου ιστού εμφανίστηκε η ανάγκη για αποτύπωση πολυγλωσσικών κειμένων. Γι’ αυτό, αναπτύχθηκε ο κώδικας Unicode, στον οποίο κάθε σύμβολο χρησιμοποιεί από 8 έως και 32 bits, δηλαδή από 1 έως 4 Bytes

​Πολλαπλάσια Byte

Open Ended

Πόσα Bytes είναι ένας σκληρός δίσκος με χωρητικότητα 500 GΒ; Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την αριθμομηχανή για τους υπολογισμούς σας.

Open Ended

Πόσα γράμματα μπορούν να αποθηκευτούν σε ένα σκληρό δίσκο με χωρητικότητα 256 GΒ;

Open Ended

Ένα κείμενο με 2.000 Bytes (χαρακτήρες), πόσα bits (ψηφία) είναι;

Multiple Choice

Ένα κείμενο 80.000 bits, πόσα Bytes είναι;

• 100

• 1000

• 10000

Multiple Choice

Πόσα MB είναι τα 10.000 KB;

• 1

• 10

• 100

Multiple Choice

Πόσα GB είναι τα 5.000 ΜΒ;

• 5

• 50

• 500

• 5000

Open Ended

Ένα βιβλίο έχει 500 σελίδες, κάθε σελίδα έχει 40 γραμμές και κάθε γραμμή έχει 50 χαρακτήρες. Επίσης το

βιβλίο περιέχει εικόνες συνολικού μεγέθους 3 MB. Πόσα τέτοια βιβλία χωράνε σε ένα USB stick 32 GB και

πόσα σε έναν σκληρό δίσκο 3,2 TB;

Open Ended

Η Εθνική Βιβλιοθήκη της Ελλάδας βρίσκεται από το 2018 στο Κέντρο Πολιτισμού Ίδρυμα Σταύρος Νιάρχος.

Αριθμεί πάνω από 1.000.000 βιβλία. Αν υποθέσουμε ότι κάθε βιβλίο σε ηλεκτρονική μορφή χρειάζεται κατά μέσο όρο 10MB χώρο για αποθήκευση, τότε πόσους σκληρούς δίσκους των 4 TB θα χρειαστούμε για να ψηφιοποιήσουμε όλα τα βιβλία της

Εθνικής Βιβλιοθήκης;

​Ρυθμός μετάδοσης δεδομένων

​Την εποχή της πανδημίας, που τα μαθήματα στα σχολεία γίνονταν εξ αποστάσεως, κάποιες φορές η ποιότητα της εικόνας και του βίντεο δεν ήταν τόσο καλή, λόγω χαμηλής ταχύτητας της διαδικτυακής σύνδεσης των συμμετεχόντων

​Ο έλεγχος ταχύτητας της σύνδεσης υπολογίζει κυρίως δύο ποσοτικούς δείκτες:
α) την ταχύτητα λήψης δεδομένων (download) και
β) την ταχύτητα αποστολής δεδομένων (upload).

Η μονάδα μέτρησης που χρησιμοποιείται είναι τα bits per second, σε συντομογραφία bps, δηλαδή πλήθος bits ανά δευτερόλεπτο.

Για παράδειγμα, αν έχουμε ταχύτητα 16 bps, τότε ο αριθμός 10101010 θα χρειαστεί μισό δευτερόλεπτο για να ληφθεί από εμάς.

​Οι σημερινές συνδέσεις είναι της τάξης των Mbps, δηλαδή των Mbit ανά δευτερόλεπτο.

Μέτρηση ταχύτητας

Πολλές φορές, όταν κατεβάζουμε ένα μεγάλο αρχείο, παρατηρούμε ότι η ταχύτητα λήψης εκφράζεται σε Bps και όχι σε bps.

Αυτό σημαίνει Bytes per second.

Αφού 1 Byte = 8 bits τότε και 1 Bps = 8bps = 8 bits/sec.

​

​Παρακάτω φαίνεται η λήψη ενός αρχείου 4,7 GB με ταχύτητα 7,4 MB/s δηλαδή 7,4 ∙ 8 Mb/s = 59,2 Mbps. Έτσι, αν έχουμε μια σύνδεση με ταχύτητα λήψης δεδομένων 56 Mbps, τότε η μέγιστη ταχύτητα που μπορούμε να πετύχουμε είναι 56/8 MBps = 7 MBps.

Open Ended

Θέλουμε να κατεβάσουμε ένα μεγάλο αρχείο 36 GB και έχουμε μια σύνδεση με ταχύτητα 80 Mbps. Θεωρούμε ότι η ταχύτητα λήψης είναι σταθερή χωρίς αυξομειώσεις. Σε πόσο χρόνο θα έχει κατέβει το αρχείο στον υπολογιστή μας;

​Αρχικά, αφού 1 Byte = 8 bits → 1MB = 8Mb → 10 ΜΒ = 80 Mb, άρα 80 Mbps = 10 MBps.

Επίσης 36 GB = 36.000 MB.

Αφού τα 10 MB κατεβαίνουν σε 1 δευτερόλεπτο τα 36.000 MB σε πόσα δευτερόλεπτα κατεβαίνουν;

​Δηλαδή το αρχείο θα κατέβει σε 3.600 δευτερόλεπτα, δηλαδή σε μια ώρα.

​Η ταχύτητα λήψης ενός αρχείου δεν εξαρτάται μόνο από την ταχύτητα του λήπτη (download), αλλά και από την ταχύτητα του αποστολέα (upload). Έτσι, αν κάποιος έχει πολύ γρήγορη σύνδεση, αλλά θέλει να κατεβάσει από κάποιον που έχει αργή σύνδεση, η μετάδοση θα συγχρονιστεί αναγκαστικά στην χαμηλότερη ταχύτητα.

Για παράδειγμα, αν εμείς έχουμε ταχύτητα download 100 Mbps και θέλουμε να κατεβάσουμε ένα αρχείο από ένα φίλο μας που έχει ταχύτητα upload 2 Mbps, τότε η ταχύτητα λήψης θα είναι το πολύ 2 Mbps

​Αρχιτεκτονική BitTorrent

​Το πρόβλημα αυτό έρχεται να λύσει η αρχιτεκτονική BitTorrent, η οποία μας επιτρέπει
να κατεβάζουμε τμήματα του αρχείου ταυτόχρονα από πολλούς χρήστες, έτσι ώστε η συνολική ταχύτητα λήψης να είναι το άθροισμα των ταχυτήτων μεταφόρτωσης των αποστολέων. Στο παρακάτω παράδειγμα ένα μεγάλο αρχείο έχει χωριστεί σε 4 μέρη, κάθε ένα από τα οποία το κατεβάζει ο υπολογιστής μας από κάθε φορητό υπολογιστή. Το ανέβασμα γίνεται παράλληλα, που σημαίνει ότι, αν κάθε φορητός μπορεί να ανεβάζει με ταχύτητα 6 Mbps, τότε ο υπολογιστής μας κατεβάζει με ταχύτητα 4x6Mbps = 24 Mbps = 3 MBps, δηλαδή 3 MegaBytes το δευτερόλεπτο.

Για ένα αρχείο 1,2 GB, θα χρειαστούμε 1,2 GB / 3 MBps = 1.200 MB / 3 MΒps = 400 sec = 6 λεπτά και 40 δευτερόλεπτα ≅ 7 λεπτά.