Jak wiemy z wcześniejszych naszych zajęć, komputer jest urządzeniem do przetwarzania informacji. Zresztą już sama nazwa przedmiotu – Informatyka, sugeruje, że pojęcie informacji ma tu pierwszoplanowe znaczenie. Na dzisiejszych zajęciach postaramy się odpowiedzieć na pytania, co to jest informacja, oraz w jaki sposób jest ona reprezentowana w komputerze.

Informacja, jest to zbiór danych zgromadzonych w celu ich przetworzenia i uzyskania wyników. Przykładem informacji może być sygnał wysłany latarnię morską – sygnał ten informuje kapitana statku o bliskości lądu. Kapitan, na podstawie informacji z latarni morskiej podejmuje decyzję czy płynąć do brzegu, czy też zmienić kurs i ominąć wybrzeże.

W podanym przykładzie kapitan pełni rolę komputera, który przetwarza uzyskaną informację na wynik. Oczywiście nie byłby on w stanie podjąć decyzji, gdyby nie wiedział wcześniej, którędy i gdzie chce dopłynąć. Kapitan musi więc mieć mapy oraz pewien plan podróży. W komputerze tę rolę pełni programem. 

Ponieważ komputer jest urządzeniem elektrycznym, to wszelkie informacje, jakie do niego docierają muszą być reprezentowane również przez sygnały elektryczne. Wszystkie dzisiejsze komputery budowane są w taki sposób, że rozróżniają jedynie dwa stany elektryczne: 1 – gdy sygnał elektryczny dochodzi do komputera, oraz 0 – gdy sygnału brak. Można to porównać do sposobu działania lampki, która zaświeca się, gdy dochodzi do niej prąd elektryczny i gaśnie, gdy ten prąd zanika.

Przytoczony przykład z lampką obrazuje sposób przekazywania najprostszej informacji: lampka świeci lub nie świeci. Taka podstawowa informacja nosi nazwę bitu informacji. Za pomocą jednego bitu można zapisać dwa stany informacji: świeci, lub nie, ale już za pomocą dwóch bitów takich stanów można zapisać 4. Mając do dyspozycji dwa bity, to tak, jakbyśmy mieli dwie lampki; możemy w ten sposób dostarczyć następujących informacji: 1. żadna z lampek się nie świeci, 2. świeci się lampka nr 1, 3. świeci się lampka nr 2, 4. świecą się obie lampki.

Podobnie, za pomocą 3 bitów można zapisać już 8 stanów informacji.

W życiu codziennym przyzwyczajeni jesteśmy do wykonywania rachunków w systemie dziesiętnym. Zupełnie nieświadomie korzystamy z tzw. pozycyjnego systemu liczenia. Przykładowo liczbę 118 można zapisać w następującej postaci:

Liczba 10 w tym zapisie nazywa się podstawą systemu liczenia. W systemie dziesiętnym wykorzystuje się 10 cyfr : 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9.

System liczbowy, jakim posługują się komputery wykorzystuje, jak już powiedzieliśmy wcześniej, tylko dwie cyfry: 0 i 1.

Dlatego system ten jest nazywany systemem dwójkowym.

Oprócz systemu dwójkowego, zwanego też binarnym, programiści często używają systemu szesnastkowego (heksadecymalnego), w którym występuje aż 16 cyfr: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F

Zajmiemy się teraz zamianą liczb dwójkowych ( binarnych ) na liczby dziesiętne i odwrotnie.

Zadanie: Zamień liczbę binarną 1111 ₍₂₎ na liczbę dziesiętną:

Odp.: 1111 ₍₂₎ = 8 + 4 + 2 +1 = 15 ₍₁₀₎

Zadanie: Zamień liczbę dziesiętną 15₍₁₀₎ na liczbę binarną:

Dzielenie wykonujemy aż iloraz osiągnie 0.

Otrzymana liczba wynosi : (1111) ₂

Ponieważ za pomocą bitu można przedstawić bardzo małą ilość informacji, dlatego wprowadzono jednostki o większej pojemności czyli: bajty, kilobajty, megabajty, gigabajty, terabajty itd.

1 Bajt = 8 bitów

1 KB = 2¹⁰ B = 1024 Bajty

1 MB = 2¹⁰ KB = 1024 KB

1 GB = 2¹⁰ MB = 1024 MB

Proces przetwarzania wymaga uprzedniego wprowadzenia informacji i zapamiętania ich. Informacje są wprowadzane do komputera najczęściej w postaci ciągów znaków którymi są na ogół liczby lub teksty. Zbiór akceptowanych przez komputer znaków można traktować jako szerzej pojęty alfabet. Wprowadzenie do komputera znaków w nie zmienionej postaci graficznej byłoby wygodne dla człowieka, ale wymagało by stosowania bardzo skomplikowanych urządzeń odczytujących, przetwarzających i zapisujących. Dlatego każdy znak jest w komputerze kodowany, czyli otrzymuje jednoznaczną reprezentację liczbową.

W komputerach zgodnych ze standardem IBM używa się kodu ASCII, w którym określono kody 128 znaków Stanowiących uniwersalny alfabet informatyki. Kod ASCII zawiera kody 128 znaków podstawowych (o wartościach od 0 do 127) odpowiadających znakom widocznym na klawiaturze oraz znakom sterującym.

Każdy znak w kodzie ASCII jest zapisany w postaci dwójkowej za pomocą jednego bajta (8 bitów).np.:

Opisany kod ASCII służy do cyfrowego zapisu znaków. W komputerach mamy jednak często, oprócz znaków, do czynienia z obrazem i dźwiękiem. Aby zapisać w postaci cyfrowej obraz, komputer musi go podzielić na drobne punkty (tak, jakbyśmy nałożyli na niego kalkę z papierem milimetrowym). Każdemu z tych punktów jest są przypisane liczby określające jego współrzędne: X (inaczej H-czyli Horizontal tzn. Poziomo) i Y (inaczej V-czyli Vertical tzn. Pionowo), oraz numer koloru. W ten sposób otrzymywany jest zapis cyfrowy obrazu. Otrzymane punkty nazywamy pikselami, a maksymalną ilość punktów na osi X i Y rozdzielczością poziomą i pionową lub w skrócie rozdzielczością (np. 800 x 600).

Podobnie rzecz się ma z dźwiękiem – przetwarzany na postać cyfrową dźwięk jest próbkowany, tzn. dzielony z określoną częstotliwością (np. 44kHz, czyli 44 tysiące razy na sekundę) na króciutkie fragmenty, zwane próbkami, których natężenie wyrażone w postaci napięcia sygnału analogowego (przed zamianą na postać cyfrową) jest przeliczane na postać binarną.