Introdução a Conceitos de Computação - Representação de Dados (LIBRAS)

[Música] Olá alunas e alunos do curso de introdução ao conceitos de computação na aula de hoje eu vou falar de sobre representação de dados eu vou iniciar falando sobre dados informação e conhecimento depois sobre dados analógicos e digitais para em seguida apresentar diferentes formas da gente realizar a codificação binária de dados bom os dados são elementos conhecidos de um problema então podem ser obtidos por sensores por dispositivos de entrada de um computador né e em geral pertence a um determinado do domínio eles são os dados sozinhos Eles não têm significados né eles não representam nada

a gente precisa de um processamento desses dados para gerar algum tipo de informação é então a informação já seria um conjunto estruturado de dados que tem algum tipo de utilidade podem gerar ações então por exemplo se eu recebo um conjunto de dados que são valores pertencentes ao domínios reais né e eu processo essas informações e descubro que esses dados são dados de depósitos bancários são valores financeiros de depósitos bancários feitos por clientes de um banco então o meu sistema identificou isso e gerou essa informação para mim a partir daí eu posso sintetizar Ou seja eu

posso fazer algum tipo de executar através até de um sistema computacional um tipo de inferência sobre esses dados e aprender alguma coisa com eles então a partir do momento que eu adquiro isso eu tenho um conhecimento que seria síntese múltiplas fontes de informação e vai ter um significado e utilidade para o tomador de decisão no exemplo do banco que Eu mencionei você poderia estar rodando por exemplo algum sistema que vai inferida pelo perfil de depósito daqueles clientes durante o ano se seria interessante ao banco indicar uma carteira de investimento para um grupo de clientes ou

para outro grupo de clientes pelo perfil de depósitos indicar um financiamento de uma opção de financiamento de um imóvel ou financiamento de um carro né então fazer esse tipo de indiferença exige um determinado aprendizado e muitas vezes você tem sistemas computacionais que são treinados para aprender a tomar a realizar esse tipo de inferência em cima de um conjunto de dados né só que a realização disso por uma máquina ainda é difícil né Nesse contexto nós temos Então os dados com na base de uma pirâmide né E esses dados eles são as observações são fruto de

observações de objetos presentes no mundo já a informação ela é análise ela surge da análise e organização desses dados o conhecimento ele já vai envolver O que é uma compreensão de fenômenos por meio da síntese de informações vindas de uma ou várias fotos bom com isso em mente Então a gente tem que os dados eles Como foi mencionado na aula passada né Nós temos aí os dados por exemplo sendo representados de forma analógica ou digital né então nós vimos a questão do computador analógico na última aula e os dispositivos analógicos eles utilizam uma representação contínua

medindo quantitativamente fenômenos da natureza então o analógico ele deriva de análogo processo físico como é o caso da temperatura pressão distância o dispositivo digital ele já opera sobre dados discretos ou dígitos então é aquela questão de você ligar ou você acender ou apagar uma luz então você tem interruptor você liga ou desliga então o ligar é um desligar É zero né E aí nesse contexto nós temos o bit o Bayer digite que é capaz de representar esses dois estados possíveis né ou um ou zero várias tecnologias convergiram né para representação digital então nós tínhamos câmeras

TVs que trabalhavam de forma com sinais analógicos e hoje operam com no mundo digital né a vantagem de um sinal binário é que ele é menos propenso uma representação binária né é que ela é menos propensa ruídos se a gente lembrar esse televisores antigos né tinham aquele chuvisco as questões de interferências que são menos propensas a ocorrer quando você tá usando o os dados de forma digital a codificação binária né ela permite então não só você representar o estado ligado ou desligado você pode combinar os de os valores binários para representar outros contextos por exemplo

00 aqui em dois bits representando uma cor verde zero uma cor verde claro 01 o verde normal um zero verde escuro e um verde mais escuro ainda na verdade essas combinações de bits podem ser utilizadas para discretizar algum tipo de sinal contínuo sinal analógico então na codificação binária nós temos um byte Bayer que seria a unidade básica de armazenamento composta por 8 bits e além do Bike nós temos as palavras que são combinações que variam de dois quatro seis até oito bits 64 bits dependendo do modelo de computador Então nesse caso o a palavra ela

ela tem uma relação com aspectos da estrutura e operação do computador então ela pode por exemplo indicar a unidade ela indica a unidade de transferência entre a CPU e a memória principal por exemplo bom dessa forma nós temos então a palavra que é composta por uma quantidade de bytes e cada bike composto por 8 bits então agora a gente vai ver o uso da codificação binária para representação de textos então nós temos formatos como por exemplo xtend byner proposto pela IBM que usava uma sequência de 8 bits para cada caracter ele já não é mais

tão utilizado hoje em dia temos a tabela a famosa tabela as que é utilizada até hoje que significa American Standard information né que é utilizada pela maioria dos computadores né E que Originalmente foi desenvolvida para máquinas de escrever eletromecânicas do século passado depois só que todavia não são todos os tipos de caracteres que você consegue representar através dessa ela então desse formato então o único outro surgiu utilizando aí 2 elevado a 16 possibilidades o que permitiu representar codificar né textos em diferentes línguas como é o caso do grego Hebreu japonês tá e o mesmo se

aplicou né para o tf8 que seria única ou de transformar uma extensão do unicode que aí vai permitir 2 elevado a 32 possibilidades de codificação sendo também compatível com esc bom então para ilustrar Vamos pegar esse texto aqui lado e vamos ver como é que fica a representação dele em codificação binária pela tabela esc Então nesse caso a gente tem o l maiúsculo associado ao número 76 com essa representação binária bom depois nós temos o a minúsculo com o número 97 esta representação depois o l minúsculo Observe que os valores maiúsculos e minúsculos são diferenciados

eles têm representações diferentes tá depois o homem minúsculo outra coisa interessante notar que o a na ordem alfabética vem antes do Ó então a numeração é feita a representação justamente para permitir que o computador consiga organizar entenda a ordem alfabética dos números diferenciando maiúsculo de minúsculo e por último nós temos a exclamação né que o outro caracter é representado com essa codificação dessa forma além de texto nós vamos codificar imagens no caso da imagem a imagem ela é transformada em uma matriz bidimensional de números onde a unidade básica né vai ser o Pixel que é

o menor componente de uma imagem o bitmap já seria a coleção de pixels de uma imagem então o número de pixels por unidade de área vai determinar a resolução Por exemplo quando você ouve falar Ah eu tenho uma resolução de 800 por 600 Isso significa que você tem 800 pixels nas linhas e 600 pixels nas colunas se você fala agora que você vai trabalhar com uma relação uma resolução de 1.280 por 1024 isso dá algo isso gera mil milhão 310 mil 720 pixels na mesma área no mesmo a matriz bidimensional Isso significa que você conseguindo

uma maior resolução nessa sua imagem está descretizando mais bom a imagem Vamos dar um exemplo bem grosseiro aqui uma imagem em preto e branco né a gente vai ter aqui o zero com Pixel de cor branco um para o Pixel de cor preta não se a gente observar o nosso querido Einstein aqui ele ficou com uma resoluçãozinha bem fraca né E aqui estaria o que tá sendo processado essa Matriz bidimensional com valores binários né É claro que aqui o ideal era a gente ter diferentes Tons de Cinza né para fazer uma representação adequada do Einstein

bom a imagem dessa forma ela está sendo processada através desses valores gerados na matriz bidimensional que Eu mencionei bom o Pixel ele é representado geralmente Pelo Grau de participação de cada cor básica quando se trata de imagem colorida então a gente está falando aqui da codificação RGB do inglês Red Green Blue bom nesse caso né Nós temos também alguns formatos como é o caso do arquivo bitmap a extensão bitmap que é uma das representações mais diretas né nesse caso mais direto porque ela não sofre nenhum tipo de relevante de compactação então elas são a parte

ruim disso aquelas acabam sendo grandes são simples tem a simplicidade bastante aceitas em sistemas operacionais como Windows porém né se você fica enchendo a sua memória né ocupando sua memória com tanto de foto né você esgota seu armazenamento na nuvem né com tanto de imagens de estilo ou armazenamento no seu computador e aí se faz necessário de alguma forma você Ou seja você pegar o que é de relevante naquela imagem na hora de armazenar ela no computador que a ideia utilizada no formato jpg que vende fotográfica Expert grupo que foi um comitê né o nome

do comitê que criou esse padrão JTAG são boas esse formato ele é muito bom para imagem gráfica porque porque ao tá lidando com as nuances a média de lanças de cores você consegue utilizar um tipo de compactação que vai gerar uma perda na imagem mas não quando você codifica essa imagem as informações que você deixa de codificar elas não são relevantes para a percepção humana da visão humana Então você tem uma imagem compactada com menos informação que é original mas que a visão humana não vai pegar a diferença os arquivos gif né muitos muito Famosos

hoje em dia essas imagens na internet né WhatsApp então ele limita o número de cores e é um formato bastante utilizado para gráficos e imagens com poucas cores né então é você tem inclusive versões gif Onde você consegue juntar essas imagens fazendo animações né cada imagem do que pode ser composta por diferentes conjuntos de 256 cores então um bife utiliza uma espécie de endereçamento de cores tá no caso do som a codificação binária ela é feita através de um processo que vai converter analógico digital e nesse caso a gente tem um método PCM do Inglês

então se você for pensar a distribuição de música pela internet Ela depende muito dessas técnicas eficientes para gravação digital e compra porque você vai ter uma compressão de dados né no momento em que você tá pegando uma um sinal sonoro e discretizando ele trazendo ele para o digital então isso não pode trazer perda de qualidade né e o avanço nesse tipo de digitalização fez com que todo o processo de música né a gente viu aí que a gente físicas foram acabando né o disco baixa né Assim como os cidez e reduzindo o custo de distribuição

né no mercado musical né impactou bastante no caso do PCM ele transforma o sinal de áudio em uma sequência de valores discretos que vai ser convertido para representação binária Então você tem que fazer isso de uma maneira eficiente para não ter perdas então por exemplo aqui tem o que eu tô falando da codificação binária você vai ter a discretização do sinal né e relacionando os diferentes níveis desse sinal a valores binários E armazenando essas informações para depois desdemodularizar isso para reproduzir no seu aparelho de áudio bom pessoal é isso acho que hoje a gente viu

aí as diferentes formas de representação de dados né A questão da representação binária como ela é usada para textos para som para imagem né e eu espero que vocês tenham gostado da aula e compreendido esse mundo de conceitos que eu consegui falar na aula de hoje [Música]