Компландия

(Попытка создания обучающего эскиза для детей)

Сегодня папа пришёл с работы немного раньше обычного. Костик только-только успел пообедать после школы, разложил учебники на столе, как в прихожей раздался звонок.
- Ну, как дела, ученик? - весело спросил папа, входя в квартиру и отряхивая капли дождя с куртки.
- Нормально, сегодня по математике «счёт» закончили. Теперь я могу считать до ста.
- Ясно.
Папа смущённо посмотрел на Костика и добавил:
- Извини, сегодня поболтать не сможем, у меня есть кое-какие дела. Не обидишься?
- Нет, что ты. А что за «дела»? – Костику стало любопытно.
- Позже расскажу.
Папа вошёл в свой кабинет, привычным жестом открыл крышку ноутбука. В ожидании загрузки стал шагами мерить комнату о чём то сосредоточенно думая. Когда ноутбук промурлыкал полную загрузку, папа вытащил из кармана флешку и вставил её в ноутбук. Внезапно зазвонил мобильник. Папа достал его, нажал на кнопку и стал внимательно слушать невидимого собеседника. Несколько раз сказал «да», затем «хорошо, скоро буду» и нажал «отбой». Потом обернулся к Костику и сказал:
- Мне нужно ненадолго уехать. Ты тут ничего не трогай. Хорошо?
Потом хитро улыбнулся и направился к дверям.
Только за папой хлопнула дверь, Костик несмело приблизился к ноутбуку. То, что папа вставил в ноутбук, не было флешкой. Оно было круглое, как мыльный пузырь и светило всеми цветами радуги. Костик несмело потянулся к шару и…
На мгновение у него закружилась голова. Он закрыл глаза, а когда открыл их увидел, что стоит на кафельном полу в чёрную и белую клетку. Перед ним дверь, на которой написано «Компландия». Обернувшись, увидел ещё одну дверь, на которой было написано «Выход». На двери висел дисплей, на котором светилась надпись «Для выхода набери на сенсорной панели цифру 13». Ниже были показаны восемь квадратиков, внутри которых пульсировали «0» и кнопка «Enter». Костик знал цифры. «Подумаешь, 13. Я уже до ста умею считать». Он коснулся пальцем квадратика. «0» перестал пульсировать и сменился на «1». Костик ещё раз коснулся. Опять «0». Что такое? Почему только «0» и «1»? Где же «2,3,4». Сколько раз он не тыкал пальцем, менялись только «0» и «1». Нет. Скорее всего, ответ нужно искать в «Компландии» подумал Костик.
Компландия его поначалу испугала. Слева стояло огромное здание, напоминающее замок или завод. Из него выскакивали чёрные и белые человечки, садились в маленькие самоходные тележки. Тележки тут же срывались с места и промчавшись по длинному мосту исчезали где то вдалеке. Все были заняты. Не у кого было даже спросить. Неожиданно рядом раздался тоненький голосок.
- Ты кто?
Костик обернулся. Рядом стоял один из тех человечков, что садились в тележки. Чёрный.
- Я – Костик. А ты кто?
- А я – Бит.
- Какой «Бит»?
- Единица. Разве не видно?
- А что должно быть видно?
- А, ясно. Ты вообще ничего не знаешь. Хочешь, расскажу?
- Расскажи. И ещё. Я как то не привык к таким именам. Можно, я буду звать тебя Боря?
- Хорошо, я согласен. Все кого ты тут видишь – это биты. Мы нужны для того чтобы передавать и хранить информацию. Все компьютерные программы состоят из битов. Все буквы, цифры, фотографии, фильмы, видео. Всё-всё-всё, с чем ты сталкиваешься в мире компьютеров. Биты объединяются в байты. Посмотри сколько битов садится в одну тележку.
Костик внимательно присмотрелся. Все тележки были одинаковыми и в каждую садилось одинаковое число битов.
- Восемь!
- Правильно. Система называется восьмибитовой, или иначе – ВОСЬМИРАЗРЯДНОЙ. Битов два вида «0» и «1». То есть код ДВОИЧНЫЙ!
- Я не понимаю. Если есть только «0» и «1» как писать цифру, например «2» или «3». Ставить 3 раза «1»? И вообще, что такое «0» и «1».
- «0» и «1» - это электрические импульсы. Вон смотри. Лампочка горит. Это «1». А когда не горит …
- «0»!
- Правильно! Раньше пользовались двухразрядной системой. Это такие тележки, в которых было всего два места. Но, этого было слишком мало. Можно было составить всего четыре комбинации. То есть из «0» и «1» сделать такие сочетания, чтобы они не повторялись. Например. 00, 01, 10, 11. И всё. Потом перешли на четырёхразрядную систему. Но, и этого оказалось мало. Теперь большинство программ использует восьмиразрядную систему.
- Так как же всё-таки писать цифры в этой системе?
- Очень просто.
Боря щёлкнул пальчиками и к ним подкатила одна из тележек. На тележке виднелась надпись «Байт». Восемь белых битов сидели тесно прижавшись друг к другу.
- Видишь? Восемь битов в одной тележке - это байт. Битов должно быть не больше и не меньше. Компьютер воспринимает один байт как одно слово. Белые биты – это «0».
- Лампочка не горит, - вспомнил Костик.
- Точно! А чёрный – горит. Это …
- «1» - подсказал Костик.
- Правильно. Этот байт сейчас показывает цифру «0». Запомни, здесь счёт начинается не слева, как обычно, а справа. Я один раз щёлкаю пальцами и…
Боря щёлкнул пальцами и крайний правый бит поменял свой цвет. Стал чёрным.
- Что получилось?
- 00000001.
- Правильно. Я щёлкаю пальцем ещё раз и …
Крайний правый бит снова стал белым, а его сосед чёрным.
- 00000010. Странно, как так получилось?
- Очень просто. Ты же изучал сложение. Сколько будет 1+1?
- Два.
- Правильно. Но, в нашем мире нет цифры два. Поэтому при сложении 1+1 бит просто меняет свой знак на «0», а лишнюю единичку передаёт соседу слева.
- Я понял. Тот, что слева меняет свой цвет или знак только тогда, когда сосед справа изменяет свой знак с «1» на «0»,. То есть из чёрного становится белым.
- Правильно.
Боря ещё раз щёлкнул пальцами. Крайний бит справа снова стал чёрным. Байт теперь выглядел, как 00000011.
- Это цифра «3». А как буде выглядеть «4»?
Костик немного подумал шевеля губами. Не смело произнёс:
- 00000100?
- Правильно! Ты хорошо считаешь.
Ещё щелчок пальцами и байт стал выглядеть, как 00000100.
- Ещё – попросил Костик.
Щелчок – 00000101.
- Это – 5. Ещё!
Щелчок – 00000110 - 6.
Щелчок – 00000111 - 7.
Щелчок – 00001000 - 8.
- Постой, неужели существуют только «1» и «0»? Может, есть ещё какие то коды?
- Конечно есть. ВОСЬМИРИЧНЫЙ. Там цифры от 0 до 7. А ещё есть ШЕСТНАДЦАТИРИЧНЫЙ. Там цифры от 0 до 9 и после идут буквы латинского алфавита. Заметь, все они кратные, то есть делятся на 2.
- Послушай Боря, ведь ты говорил, что при помощи «1» и «0» можно рисовать круги и менять цвет?
- Конечно. Всё очень просто. Для компьютеров пишут программы. В этих программах есть таблички, где каждому цвету соответствует свой номер. Так же, можно задать таблички и для внешнего вида фигуры и его размеры. Ну, вот. Теперь ты знаешь, что значит двоичный код. Тебе, наверное, пора домой. Родители, ждут. Или тебе помочь набрать код выхода?
- Не надо, я сам! – гордо ответил Костик.
- Прощай Бит Боря!
- Прощай, Костик! Приходи ещё.
И вот Костик вновь очутился в комнате с полами в чёрную и белую клетку. Смело подошёл к экрану и коснувшись пальцем экрана написал число . . . . . . . .
Как вы думаете, какое число написал Костик?