ViewWiki

מפתח תשובות · יחידה 1

ביטים ונתונים.

שאלות התרגול של כל שיעור, התשובות הנכונות שלהן והטעויות שהן מזהות. תשובות שנקראות מהסצנה משתמשות באותה הגדרה שהלומדים רואים.

שיעור 1 מתוך 4 · כ־20 דקות

סיביות על מתגים

מתג שהוא מספר: מהי סיבית, כמה צירופים יש לשתי סיביות, ערך המקום בבסיס 2, ולמה 10 בבסיס 2 הוא שתיים.

לפתוח את השיעור

5 השלבים והתשובות שלהם
  1. שלב 1 מתוך 5

    לפתוח את השלב

    סיבית אחת

    תרגול · חשבו

    השאלה

    על הלוח שני מתגים, A ו־B, וכל אחד מהם יכול לעמוד על 0 או על 1. כמה צירופים שונים של שני המתגים יש?

    התשובה הנכונה

    4 ± 0.01

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    מספר
    0קבוע
    שלושה שערים / מסכם למחצה
    שלושה שעריםמוסתר
    מתקבלת בטווח
    ± 0.01
    ערך קבוע בשאלה

    תשובות שגויות שהשאלה מזהה

    • 3 ± 0.01

      טעות נפוצה: Confuses the largest value with how many values there are, forgetting that counting starts at 0.

      משוב מהקטלוג

      הספירה במחשב מתחילה ב־00⁠. עם שתי סיביות יש ארבעה צירופים, 0000⁠, 0101⁠, 1010⁠, 1111⁠, והם המספרים 00⁠ עד 33⁠: ארבעה מספרים, והגדול שבהם הוא 33⁠. באופן כללי nn⁠ סיביות נותנות 2n2^n⁠ ערכים, והגדול שבהם הוא 2n−12^n - 1⁠. לכן בית, 8 סיביות, מחזיק 256 ערכים, מ־00⁠ עד 255255⁠.

    • 2 ± 0.01

      טעות נפוצה: Thinks each extra bit adds a fixed number of values instead of doubling them (2 bits give 2, 8 bits give twice what 4 give).

      משוב מהקטלוג

      כל סיבית נוספת מכפילה את מספר הערכים: כל צירוף של הסיביות הקודמות מופיע פעם עם 0 בסיבית החדשה ופעם עם 1. לכן nn⁠ סיביות נותנות 2×2×⋯×2=2n2 \times 2 \times \cdots \times 2 = 2^n⁠ ערכים: 4 סיביות נותנות 16, ו־8 סיביות נותנות לא 32 אלא 16×16=25616 \times 16 = 256⁠.

    משוב לתשובה נכונה

    ארבעה: 0000⁠, 0101⁠, 1010⁠, 1111⁠. כל אחד משני המצבים של A בא עם כל אחד משני המצבים של B, 2×2=42 \times 2 = 4⁠, והם המספרים 00⁠ עד 33⁠.

    רמז

    כתבו את כל האפשרויות: A על 0 עם כל מצב של B, ואז A על 1 עם כל מצב של B.

    פתרון מלא

    1. כש־A על 0, ל־B יש שני מצבים: 0000⁠ ו־0101⁠.
    2. כש־A על 1, שוב שניים: 1010⁠ ו־1111⁠.
    3. בסך הכול 2×2=42 \times 2 = 4⁠ צירופים.

    אם עניתם 33⁠, ספרתם עד המספר הגדול ושכחתם את 00⁠. אם עניתם 22⁠, ספרתם מצב אחד לכל מתג במקום לצרף אותם.

  2. שלב 2 מתוך 5

    לפתוח את השלב

    ערך המקום

    תרגול · נבאו, ואז הסתכלו

    השאלה

    המספר עומד על 0, ושני המתגים למטה. A הוא המקום של ה־22⁠, ו־B המקום של ה־11⁠. באיזה מצב יעמדו המתגים כשהמספר יהיה 22⁠?

    התשובה הנכונה

    • נכונה A = 1, B = 0

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    מספר
    0קבוע
    שלושה שערים / מסכם למחצה
    שלושה שעריםמוסתר

    האפשרויות

    • נכונה A = 1, B = 0

    • שגויה A = 0, B = 1

      טעות נפוצה: Gives the rightmost bit the largest place value, reading the number back to front.

      משוב מהקטלוג

      כמו במספרים עשרוניים, הספרה הימנית ביותר היא היחידות, וערך המקום גדל משמאל לה. בבסיס 2 הסיבית הימנית שווה 11⁠, זו שמשמאלה 22⁠, ואז 44⁠, 88⁠ וכן הלאה. במתגים שעל הלוח A הוא המקום של ה־22⁠ ו־B המקום של ה־11⁠, ולכן המספר 22⁠ הוא A = 1, B = 0. קריאה הפוכה הופכת את 11012=131101_2 = 13⁠ ל־10112=111011_2 = 11⁠.

    • שגויה A = 1, B = 1, כי שתיים צריך שני מתגים

      טעות נפוצה: Takes the value of a binary number to be the number of 1s in it.

      משוב מהקטלוג

      כל 1 מוסיף את ערך המקום שלו, לא 11⁠. ב־101121011_2⁠ יש שלושה אחדים, אבל הם עומדים במקומות של 88⁠, 22⁠ ו־11⁠, ולכן הערך הוא 8+2+1=118 + 2 + 1 = 11⁠. ו־10210_2⁠, עם אחד בודד, שווה 22⁠, כי האחד עומד במקום של ה־22⁠.

    אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה

    מספר
    2קבוע

    ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.

    משוב לתשובה נכונה

    2=1×2+0×12 = 1 \times 2 + 0 \times 1⁠, ולכן A, המקום של ה־22⁠, עולה, ו־B נשאר למטה: 10210_2⁠. זה “אחת־אפס”, ובבסיס 2 הוא שווה שתיים.

    פתרון מלא

    1. ערכי המקום: A שווה 22⁠ ו־B שווה 11⁠.
    2. כדי להגיע ל־22⁠ צריך את ה־22⁠ ולא את ה־11⁠: 2=1×2+0×12 = 1 \times 2 + 0 \times 1⁠.
    3. לכן A = 1, B = 0, כלומר 10210_2⁠.

    A = 0, B = 1 הוא 11⁠: כך יוצא כשקוראים את הסיביות מהסוף. A = 1, B = 1 הוא 2+1=32 + 1 = 3⁠.

  3. שלב 3 מתוך 5

    לפתוח את השלב

    אחת־אחת

    תרגול · הגיעו למטרה

    השאלה

    הזיזו את המספר עד ששני המתגים למעלה, כלומר הסיביות 1111⁠, ולחצו על בדיקה. איזה מספר זה?

    המטרה

    • 1 ± 0.01

      בתחילת השלב: 0

    • 1 ± 0.01

      בתחילת השלב: 0

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    מספר
    0
    שלושה שערים / מסכם למחצה
    שלושה שעריםמוסתר
    נקרא מהסצנה בנקודה
    Logic: input bit A, the 2s place of inputs/nodes/board/outputs/bitA
    נקרא מהסצנה בנקודה
    Logic: input bit B, the 1s place of inputs/nodes/board/outputs/bitB

    הגדרה אחת שמגיעה למטרה

    מספר
    3

    משוב לתשובה נכונה

    112=2+1=311_2 = 2 + 1 = 3⁠: המספר הגדול ביותר ששתי סיביות יכולות לשמור. כדי להגיע ל־44⁠ צריך סיבית שלישית, במקום של ה־44⁠.

    משוב לתשובה שגויה

    עוד לא. כל עוד אחד המתגים למטה, הגדילו את המספר.

    רמז

    A שווה 22⁠ ו־B שווה 11⁠. מה הסכום כששניהם דולקים?

    פתרון מלא

    1. כששני המתגים למעלה, A תורם 22⁠ ו־B תורם 11⁠.
    2. 112=1×2+1×1=311_2 = 1 \times 2 + 1 \times 1 = 3⁠.
    3. הזיזו את המספר ל־3.

    זה לא אחת־עשרה: 1111⁠ בבסיס 2 הוא שלוש.

  4. שלב 4 מתוך 5

    לפתוח את השלב

    עוד סיביות

    תרגול · חשבו

    השאלה

    נוסיף עוד שני מתגים משמאל, במקומות של ה־44⁠ ושל ה־88⁠. ארבעת המתגים מראים 1011. איזה מספר עשרוני זה?

    התשובה הנכונה

    11 ± 0.01

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    מספר
    3
    שלושה שערים / מסכם למחצה
    שלושה שעריםמוסתר
    מתקבלת בטווח
    ± 0.01
    ערך קבוע בשאלה

    תשובות שגויות שהשאלה מזהה

    • 1011 ± 0.01

      טעות נפוצה: Reads a binary numeral as if it were decimal: takes 10 in binary to be ten.

      משוב מהקטלוג

      הספרות 00⁠ ו־11⁠ הן אותן ספרות, אבל ערכי המקום שונים. בבסיס עשר כל מקום שווה פי 10 מהמקום שמימינו; בבסיס 2 רק פי 2: מימין לשמאל 1,2,4,8,16,…1, 2, 4, 8, 16, \ldots⁠ לכן 10210_2⁠ הוא 1×2+0=21 \times 2 + 0 = 2⁠, ולא עשר, ו־101121011_2⁠ הוא 8+2+1=118 + 2 + 1 = 11⁠. כשיש ספק, כתבו את הבסיס בכתב תחתי.

    • 13 ± 0.01

      טעות נפוצה: Gives the rightmost bit the largest place value, reading the number back to front.

      משוב מהקטלוג

      כמו במספרים עשרוניים, הספרה הימנית ביותר היא היחידות, וערך המקום גדל משמאל לה. בבסיס 2 הסיבית הימנית שווה 11⁠, זו שמשמאלה 22⁠, ואז 44⁠, 88⁠ וכן הלאה. במתגים שעל הלוח A הוא המקום של ה־22⁠ ו־B המקום של ה־11⁠, ולכן המספר 22⁠ הוא A = 1, B = 0. קריאה הפוכה הופכת את 11012=131101_2 = 13⁠ ל־10112=111011_2 = 11⁠.

    • 3 ± 0.01

      טעות נפוצה: Takes the value of a binary number to be the number of 1s in it.

      משוב מהקטלוג

      כל 1 מוסיף את ערך המקום שלו, לא 11⁠. ב־101121011_2⁠ יש שלושה אחדים, אבל הם עומדים במקומות של 88⁠, 22⁠ ו־11⁠, ולכן הערך הוא 8+2+1=118 + 2 + 1 = 11⁠. ו־10210_2⁠, עם אחד בודד, שווה 22⁠, כי האחד עומד במקום של ה־22⁠.

    משוב לתשובה נכונה

    10112=8+0+2+1=111011_2 = 8 + 0 + 2 + 1 = 11⁠.

    רמז

    ערכי המקום משמאל לימין: 8,4,2,18, 4, 2, 1⁠. חברו את אלה שמעליהם 1.

    פתרון מלא

    1. ערכי המקום של ארבע סיביות, משמאל לימין: 8,4,2,18, 4, 2, 1⁠.
    2. הסיביות 1,0,1,11, 0, 1, 1⁠ לוקחות את 88⁠, לא את 44⁠, ואת 22⁠ ו־11⁠.
    3. 8+2+1=118 + 2 + 1 = 11⁠.

    אם יצא 1313⁠, קראתם את הסיביות מהסוף. אם יצא 33⁠, ספרתם את האחדים במקום לחבר את ערכי המקום שלהם.

  5. שלב 5 מתוך 5

    לפתוח את השלב

    המספר הגדול ביותר

    תרגול · חשבו

    השאלה

    מה המספר הגדול ביותר שארבע סיביות יכולות לשמור?

    התשובה הנכונה

    15 ± 0.01

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    מספר
    3
    שלושה שערים / מסכם למחצה
    שלושה שעריםמוסתר
    מתקבלת בטווח
    ± 0.01
    ערך קבוע בשאלה

    תשובות שגויות שהשאלה מזהה

    • 16 ± 0.01

      טעות נפוצה: Confuses the largest value with how many values there are, forgetting that counting starts at 0.

      משוב מהקטלוג

      הספירה במחשב מתחילה ב־00⁠. עם שתי סיביות יש ארבעה צירופים, 0000⁠, 0101⁠, 1010⁠, 1111⁠, והם המספרים 00⁠ עד 33⁠: ארבעה מספרים, והגדול שבהם הוא 33⁠. באופן כללי nn⁠ סיביות נותנות 2n2^n⁠ ערכים, והגדול שבהם הוא 2n−12^n - 1⁠. לכן בית, 8 סיביות, מחזיק 256 ערכים, מ־00⁠ עד 255255⁠.

    • 8 ± 0.01

      טעות נפוצה: Thinks each extra bit adds a fixed number of values instead of doubling them (2 bits give 2, 8 bits give twice what 4 give).

      משוב מהקטלוג

      כל סיבית נוספת מכפילה את מספר הערכים: כל צירוף של הסיביות הקודמות מופיע פעם עם 0 בסיבית החדשה ופעם עם 1. לכן nn⁠ סיביות נותנות 2×2×⋯×2=2n2 \times 2 \times \cdots \times 2 = 2^n⁠ ערכים: 4 סיביות נותנות 16, ו־8 סיביות נותנות לא 32 אלא 16×16=25616 \times 16 = 256⁠.

    משוב לתשובה נכונה

    11112=8+4+2+1=151111_2 = 8 + 4 + 2 + 1 = 15⁠. ארבע סיביות נותנות 24=162^4 = 16⁠ ערכים, 00⁠ עד 1515⁠, והגדול שבהם קטן באחד מ־1616⁠, הערך של הסיבית הבאה.

    רמז

    הדליקו את כל ארבע הסיביות.

    פתרון מלא

    1. הגדול ביותר הוא כשכל הסיביות דולקות: 111121111_2⁠.
    2. 8+4+2+1=158 + 4 + 2 + 1 = 15⁠.
    3. בדיקה: 24=162^4 = 16⁠ ערכים, מ־00⁠ עד 1515⁠.

    אם עניתם 1616⁠, ספרתם כמה ערכים יש ולא מהו הגדול שבהם.

שיעור 2 מתוך 4 · כ־30 דקות

ספירה בבסיס 2

כמה ערכים נכנסים בכמה סיביות, למה כל סיבית מכפילה, הבית ו־255, ומעבר בין בסיס 2 לבסיס עשר בשני הכיוונים.

לפתוח את השיעור

7 השלבים והתשובות שלהם
  1. שלב 1 מתוך 7

    לפתוח את השלב

    כמה ערכים בכמה סיביות

    תרגול · נבאו, ואז הסתכלו

    השאלה

    כל אחד משלושת ערוצי הצבע של פיקסל, אדום, ירוק וכחול, נשמר כאן ב־3 סיביות. בכמה רמות שונות יכול ערוץ אחד להיות?

    התשובה הנכונה

    8 ± 0.01

    ניבוי מספרי נחשב נכון בטווח ± 0.01

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    פיקסלים לרוחב
    64 px
    סיביות לערוץ
    3 bitקבוע
    תמונה / אדום, ירוק, כחול
    תמונהקבוע

    אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה

    תמונה / אדום, ירוק, כחול
    אדום, ירוק, כחולקבוע

    ואז הסצנה מראה: 8 · Levels each channel can take, 2^bits/nodes/picture/outputs/levels

    ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.

    משוב לתשובה נכונה

    23=82^3 = 8⁠ רמות, מ־0002000_2⁠ עד 1112111_2⁠, כלומר 00⁠ עד 77⁠. מבט פנימה מראה את העמודות של האדום, הירוק והכחול ליד סרגל של שמונה רמות.

    פתרון מלא

    1. כל סיבית מכפילה את מספר הצירופים: 2×2×22 \times 2 \times 2⁠.
    2. 23=82^3 = 8⁠.
    3. הרמות הן 00⁠ עד 77⁠.

    הלוח מראה גם 512 צבעים: זה 8×8×88 \times 8 \times 8⁠, הצירופים של שלושת הערוצים.

  2. שלב 2 מתוך 7

    לפתוח את השלב

    כל סיבית מכפילה

    תרגול · נבאו, ואז הסתכלו

    השאלה

    בארבע סיביות לערוץ יש 16 רמות. כמה רמות יהיו כשנכפיל את הסיביות ל־8?

    התשובה הנכונה

    • נכונה 256

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    פיקסלים לרוחב
    64 px
    סיביות לערוץ
    4 bitקבוע
    תמונה / אדום, ירוק, כחול
    תמונהקבוע

    האפשרויות

    • שגויה 32, פי שניים

      טעות נפוצה: Thinks each extra bit adds a fixed number of values instead of doubling them (2 bits give 2, 8 bits give twice what 4 give).

      משוב מהקטלוג

      כל סיבית נוספת מכפילה את מספר הערכים: כל צירוף של הסיביות הקודמות מופיע פעם עם 0 בסיבית החדשה ופעם עם 1. לכן nn⁠ סיביות נותנות 2×2×⋯×2=2n2 \times 2 \times \cdots \times 2 = 2^n⁠ ערכים: 4 סיביות נותנות 16, ו־8 סיביות נותנות לא 32 אלא 16×16=25616 \times 16 = 256⁠.

    • שגויה 64

      משוב

      64=2664 = 2^6⁠: זה מה ששש סיביות נותנות. כל אחת מארבע הסיביות הנוספות מכפילה.

    • נכונה 256

    אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה

    סיביות לערוץ
    8 bitקבוע
    תמונה / אדום, ירוק, כחול
    אדום, ירוק, כחולקבוע

    ואז הסצנה מראה: 256 · Levels each channel can take, 2^bits/nodes/picture/outputs/levels

    ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.

    משוב לתשובה נכונה

    28=2562^8 = 256⁠. ארבע הסיביות הנוספות מכפילות ארבע פעמים: 16×2×2×2×2=16×16=25616 \times 2 \times 2 \times 2 \times 2 = 16 \times 16 = 256⁠. הפסים בשמיים נעלמים.

    פתרון מלא

    1. 44⁠ סיביות: 24=162^4 = 16⁠ רמות.
    2. כל סיבית נוספת מכפילה: עוד ארבע סיביות הן ×24=×16\times 2^4 = \times 16⁠.
    3. 16×16=256=2816 \times 16 = 256 = 2^8⁠.

    כפל של מספר הסיביות לא מכפיל את הרמות; הוא מעלה אותן בריבוע.

  3. שלב 3 מתוך 7

    לפתוח את השלב

    לפי מספר הרמות

    תרגול · הגיעו למטרה

    השאלה

    שנו את הסיביות לערוץ כך שלכל ערוץ יהיו בדיוק 64 רמות, ולחצו על בדיקה.

    המטרה

    • 64 ± 0.01

      בתחילת השלב: 8

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    פיקסלים לרוחב
    64 px
    סיביות לערוץ
    3 bit
    תמונה / אדום, ירוק, כחול
    אדום, ירוק, כחול
    נקרא מהסצנה בנקודה
    Levels each channel can take, 2^bits/nodes/picture/outputs/levels

    הגדרה אחת שמגיעה למטרה

    פיקסלים לרוחב
    16 px
    סיביות לערוץ
    6 bit

    משוב לתשובה נכונה

    שש סיביות: 26=642^6 = 64⁠, הרמות 00⁠ עד 6363⁠.

    משוב לתשובה שגויה

    עוד לא. כל סיבית מכפילה את הרמות: ספרו כמה הכפלות מ־11⁠ מגיעות ל־6464⁠.

    רמז

    כמה פעמים צריך להכפיל את 22⁠ בעצמו כדי להגיע ל־6464⁠?

    פתרון מלא

    1. 2,4,8,16,32,642, 4, 8, 16, 32, 64⁠: שש הכפלות.
    2. לכן 64=2664 = 2^6⁠, כלומר 6 סיביות.
    3. קבעו את הסיביות לערוץ על 6.
  4. שלב 4 מתוך 7

    לפתוח את השלב

    בית

    תרגול · חשבו

    השאלה

    בצבע אמיתי כל ערוץ הוא בית, 8 סיביות. מה הערך הגדול ביותר שערוץ כזה שומר, האדום הבהיר ביותר?

    התשובה הנכונה

    255 ± 0.01

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    פיקסלים לרוחב
    64 px
    סיביות לערוץ
    8 bitקבוע
    תמונה / אדום, ירוק, כחול
    אדום, ירוק, כחול
    מתקבלת בטווח
    ± 0.01
    מחושבת מהסצנה בהגדרה של השלב
    The largest value a channel stores, 2^bits − 1 (255 for 8 bits)/nodes/picture/outputs/maxLevel

    תשובות שגויות שהשאלה מזהה

    • 256 ± 0.01

      טעות נפוצה: Confuses the largest value with how many values there are, forgetting that counting starts at 0.

      משוב מהקטלוג

      הספירה במחשב מתחילה ב־00⁠. עם שתי סיביות יש ארבעה צירופים, 0000⁠, 0101⁠, 1010⁠, 1111⁠, והם המספרים 00⁠ עד 33⁠: ארבעה מספרים, והגדול שבהם הוא 33⁠. באופן כללי nn⁠ סיביות נותנות 2n2^n⁠ ערכים, והגדול שבהם הוא 2n−12^n - 1⁠. לכן בית, 8 סיביות, מחזיק 256 ערכים, מ־00⁠ עד 255255⁠.

    משוב לתשובה נכונה

    255=111111112255 = 11111111_2⁠. בבית יש 28=2562^8 = 256⁠ ערכים, 00⁠ עד 255255⁠, ולכן בקודי צבע תראו מספרים עד 255 ולא עד 256.

    רמז

    כמה ערכים יש, והאם הספירה מתחילה ב־00⁠ או ב־11⁠?

    פתרון מלא

    1. 88⁠ סיביות נותנות 28=2562^8 = 256⁠ ערכים.
    2. הם מתחילים ב־00⁠, ולכן הגדול הוא 256−1=255256 - 1 = 255⁠.
    3. בבדיקה: 111111112=128+64+32+16+8+4+2+1=25511111111_2 = 128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 255⁠.
  5. שלב 5 מתוך 7

    לפתוח את השלב

    לקרוא בית

    תרגול · חשבו

    השאלה

    ערוץ האדום של פיקסל שמור כבית 1100 100021100\,1000_2⁠. כמה זה בבסיס עשר?

    התשובה הנכונה

    200 ± 0.01

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    פיקסלים לרוחב
    64 px
    סיביות לערוץ
    8 bit
    תמונה / אדום, ירוק, כחול
    אדום, ירוק, כחול
    מתקבלת בטווח
    ± 0.01
    ערך קבוע בשאלה

    תשובות שגויות שהשאלה מזהה

    • 19 ± 0.01

      טעות נפוצה: Gives the rightmost bit the largest place value, reading the number back to front.

      משוב מהקטלוג

      כמו במספרים עשרוניים, הספרה הימנית ביותר היא היחידות, וערך המקום גדל משמאל לה. בבסיס 2 הסיבית הימנית שווה 11⁠, זו שמשמאלה 22⁠, ואז 44⁠, 88⁠ וכן הלאה. במתגים שעל הלוח A הוא המקום של ה־22⁠ ו־B המקום של ה־11⁠, ולכן המספר 22⁠ הוא A = 1, B = 0. קריאה הפוכה הופכת את 11012=131101_2 = 13⁠ ל־10112=111011_2 = 11⁠.

    • 3 ± 0.01

      טעות נפוצה: Takes the value of a binary number to be the number of 1s in it.

      משוב מהקטלוג

      כל 1 מוסיף את ערך המקום שלו, לא 11⁠. ב־101121011_2⁠ יש שלושה אחדים, אבל הם עומדים במקומות של 88⁠, 22⁠ ו־11⁠, ולכן הערך הוא 8+2+1=118 + 2 + 1 = 11⁠. ו־10210_2⁠, עם אחד בודד, שווה 22⁠, כי האחד עומד במקום של ה־22⁠.

    • 11000000 ± 0.01

      טעות נפוצה: Reads a binary numeral as if it were decimal: takes 10 in binary to be ten.

      משוב מהקטלוג

      הספרות 00⁠ ו־11⁠ הן אותן ספרות, אבל ערכי המקום שונים. בבסיס עשר כל מקום שווה פי 10 מהמקום שמימינו; בבסיס 2 רק פי 2: מימין לשמאל 1,2,4,8,16,…1, 2, 4, 8, 16, \ldots⁠ לכן 10210_2⁠ הוא 1×2+0=21 \times 2 + 0 = 2⁠, ולא עשר, ו־101121011_2⁠ הוא 8+2+1=118 + 2 + 1 = 11⁠. כשיש ספק, כתבו את הבסיס בכתב תחתי.

    משוב לתשובה נכונה

    128+64+8=200128 + 64 + 8 = 200⁠: אדום חזק, קרוב לבהיר ביותר, 255.

    רמז

    ערכי המקום של בית, משמאל לימין: 128,64,32,16,8,4,2,1128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1⁠.

    פתרון מלא

    1. כתבו את ערכי המקום מעל הסיביות: 128,64,32,16,8,4,2,1128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1⁠ מעל 1,1,0,0,1,0,0,01, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0⁠.
    2. האחדים עומדים מתחת ל־128128⁠, ל־6464⁠ ול־88⁠.
    3. 128+64+8=200128 + 64 + 8 = 200⁠.

    אם יצא 1919⁠, קראתם את הבית מהסוף (0001 001120001\,0011_2⁠).

  6. שלב 6 מתוך 7

    לפתוח את השלב

    לכתוב בית

    תרגול · בחרו

    השאלה

    איזה בית שומר את המספר 100100⁠?

    התשובה הנכונה

    • נכונה 0110 010020110\,0100_2⁠

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    פיקסלים לרוחב
    64 px
    סיביות לערוץ
    8 bit
    תמונה / אדום, ירוק, כחול
    אדום, ירוק, כחול

    האפשרויות

    מוצגות בסדר אקראי.

    • נכונה 0110 010020110\,0100_2⁠

    • שגויה 0010 011020010\,0110_2⁠

      טעות נפוצה: Gives the rightmost bit the largest place value, reading the number back to front.

      משוב מהקטלוג

      כמו במספרים עשרוניים, הספרה הימנית ביותר היא היחידות, וערך המקום גדל משמאל לה. בבסיס 2 הסיבית הימנית שווה 11⁠, זו שמשמאלה 22⁠, ואז 44⁠, 88⁠ וכן הלאה. במתגים שעל הלוח A הוא המקום של ה־22⁠ ו־B המקום של ה־11⁠, ולכן המספר 22⁠ הוא A = 1, B = 0. קריאה הפוכה הופכת את 11012=131101_2 = 13⁠ ל־10112=111011_2 = 11⁠.

    • שגויה 0000 010020000\,0100_2⁠, הספרות 11⁠, 00⁠, 00⁠ בסוף

      טעות נפוצה: Reads a binary numeral as if it were decimal: takes 10 in binary to be ten.

      משוב מהקטלוג

      הספרות 00⁠ ו־11⁠ הן אותן ספרות, אבל ערכי המקום שונים. בבסיס עשר כל מקום שווה פי 10 מהמקום שמימינו; בבסיס 2 רק פי 2: מימין לשמאל 1,2,4,8,16,…1, 2, 4, 8, 16, \ldots⁠ לכן 10210_2⁠ הוא 1×2+0=21 \times 2 + 0 = 2⁠, ולא עשר, ו־101121011_2⁠ הוא 8+2+1=118 + 2 + 1 = 11⁠. כשיש ספק, כתבו את הבסיס בכתב תחתי.

    • שגויה 0101 000020101\,0000_2⁠

      משוב

      0101 00002=64+16=800101\,0000_2 = 64 + 16 = 80⁠. התחילו מהמקום הגדול ביותר שנכנס: 6464⁠, ונשארים 3636⁠.

    משוב לתשובה נכונה

    100=64+32+4100 = 64 + 32 + 4⁠, ולכן יש 1 במקומות של 6464⁠, 3232⁠ ו־44⁠: 0110 010020110\,0100_2⁠.

    רמז

    הורידו מ־100100⁠ את ערך המקום הגדול ביותר שנכנס, ואז את הבא, עד שנשאר 00⁠.

    פתרון מלא

    1. 128128⁠ גדול מ־100100⁠: סיבית 0.
    2. 6464⁠ נכנס: סיבית 1, ונשארים 3636⁠.
    3. 3232⁠ נכנס: 1, נשארים 44⁠.
    4. 1616⁠ ו־88⁠ לא נכנסים: 0, 0. 44⁠ נכנס: 1, נשאר 00⁠. 22⁠ ו־11⁠: 0, 0.
    5. 0110 010020110\,0100_2⁠.

    0000 010020000\,0100_2⁠ הוא 44⁠: הספרות של “מאה” בבסיס 2 הן מספר אחר.

  7. שלב 7 מתוך 7

    לפתוח את השלב

    כמה סיביות צריך

    תרגול · חשבו

    השאלה

    רוצים לתת לכל אחד מ־1000 אנשים מספר שונה משלו. כמה סיביות צריך לכל מספר, לכל הפחות?

    התשובה הנכונה

    10 ± 0.01

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    פיקסלים לרוחב
    64 px
    סיביות לערוץ
    8 bit
    תמונה / אדום, ירוק, כחול
    תמונה
    מתקבלת בטווח
    ± 0.01
    ערך קבוע בשאלה

    תשובות שגויות שהשאלה מזהה

    • 500 ± 0.01

      טעות נפוצה: Thinks each extra bit adds a fixed number of values instead of doubling them (2 bits give 2, 8 bits give twice what 4 give).

      משוב מהקטלוג

      כל סיבית נוספת מכפילה את מספר הערכים: כל צירוף של הסיביות הקודמות מופיע פעם עם 0 בסיבית החדשה ופעם עם 1. לכן nn⁠ סיביות נותנות 2×2×⋯×2=2n2 \times 2 \times \cdots \times 2 = 2^n⁠ ערכים: 4 סיביות נותנות 16, ו־8 סיביות נותנות לא 32 אלא 16×16=25616 \times 16 = 256⁠.

    משוב לתשובה נכונה

    29=5122^9 = 512⁠ קטן מדי, ו־210=10242^{10} = 1024⁠ מספיק: 10 סיביות. זה גם log⁡21000≈9.97\log_2 1000 \approx 9.97⁠, מעוגל כלפי מעלה.

    רמז

    מצאו את החזקה הקטנה ביותר של 22⁠ שאינה קטנה מ־10001000⁠.

    פתרון מלא

    1. כל סיבית מכפילה: 28=2562^8 = 256⁠, 29=5122^9 = 512⁠, 210=10242^{10} = 1024⁠.
    2. 512<1000≤1024512 < 1000 \le 1024⁠.
    3. לכן צריך 10 סיביות.

    אם עניתם 500500⁠, חשבתם שכל סיבית מוסיפה שני ערכים; היא מכפילה את כולם.

שיעור 3 מתוך 4 · כ־25 דקות

צבע ובסיס 16

פיקסל הוא שלושה מספרים: כמה צבעים נותנות כמה רמות, סיביות לפיקסל, ספירה בבסיס 16, קודי צבע של האינטרנט, ואור שמתחבר.

לפתוח את השיעור

6 השלבים והתשובות שלהם
  1. שלב 1 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    שלושה מספרים לפיקסל

    תרגול · חשבו

    השאלה

    הלוח מראה שבעומק הזה פיקסל יכול להציג 4096 צבעים. בכמה רמות יכול להיות כל ערוץ, אדום, ירוק או כחול?

    התשובה הנכונה

    16 ± 0.01

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    פיקסלים לרוחב
    64 px
    סיביות לערוץ
    4 bitקבוע
    תמונה / אדום, ירוק, כחול
    תמונה
    מתקבלת בטווח
    ± 0.01
    מחושבת מהסצנה בהגדרה של השלב
    Levels each channel can take, 2^bits/nodes/picture/outputs/levels

    תשובות שגויות שהשאלה מזהה

    • 1365 ± 0.5

      טעות נפוצה: Adds or divides the channels' levels instead of multiplying: takes the colours of a pixel to be 3 × the levels.

      משוב מהקטלוג

      צבע של פיקסל הוא צירוף של שלוש רמות: כל רמה של אדום יכולה לבוא עם כל רמה של ירוק ועם כל רמה של כחול. לכן מספר הצבעים הוא מכפלה, L×L×L=L3L \times L \times L = L^3⁠, ולא 3L3L⁠. ב־8 סיביות לערוץ: 2563=16,777,216256^3 = 16{,}777{,}216⁠ צבעים, לא 768. ובכיוון ההפוך, מהצבעים לרמות, מוציאים שורש שלישי, לא מחלקים ב־33⁠.

    משוב לתשובה נכונה

    16×16×16=409616 \times 16 \times 16 = 4096⁠, ולכן 16 רמות, ארבע סיביות לערוץ, ובסך הכול 12 סיביות לפיקסל.

    רמז

    הצבעים הם רמות האדום כפול רמות הירוק כפול רמות הכחול. איזה מספר בחזקת שלוש נותן 4096?

    פתרון מלא

    1. אם לכל ערוץ LL⁠ רמות, יש L3L^3⁠ צבעים.
    2. L3=4096L^3 = 4096⁠, ולכן L=40963=16L = \sqrt[3]{4096} = 16⁠.
    3. 16=2416 = 2^4⁠: ארבע סיביות לערוץ.

    אם חילקתם ב־33⁠, חיברתם את הערוצים במקום לכפול אותם.

  2. שלב 2 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    סיביות לפיקסל

    תרגול · הגיעו למטרה

    השאלה

    שנו את הסיביות לערוץ כך שפיקסל שלם, שלושת הערוצים שלו, יתפוס בדיוק 12 סיביות, בית וחצי, ולחצו על בדיקה.

    המטרה

    • 12 ± 0.01

      בתחילת השלב: 24

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    פיקסלים לרוחב
    64 px
    סיביות לערוץ
    8 bit
    תמונה / אדום, ירוק, כחול
    אדום, ירוק, כחול
    נקרא מהסצנה בנקודה
    Bits a pixel takes, 3 channels × bits/nodes/picture/outputs/bitsPerPixel

    הגדרה אחת שמגיעה למטרה

    פיקסלים לרוחב
    16 px
    סיביות לערוץ
    4 bit

    משוב לתשובה נכונה

    ארבע סיביות לכל אחד משלושת הערוצים, 3×4=123 \times 4 = 12⁠: 16 רמות לערוץ ו־4096 צבעים.

    משוב לתשובה שגויה

    עוד לא. פיקסל הוא שלושה ערוצים, וכל אחד מהם תופס את מספר הסיביות שעל המחוון.

    פתרון מלא

    1. פיקסל הוא שלושה ערוצים: סיביות לפיקסל =3×= 3 \times⁠ סיביות לערוץ.
    2. 12÷3=412 \div 3 = 4⁠.
    3. קבעו את הסיביות לערוץ על 4.
  3. שלב 3 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    בסיס 16

    תרגול · חשבו

    השאלה

    בבסיס 16 הספרות הן 0 עד 9 ואחריהן A עד F, שהן 1010⁠ עד 1515⁠. כמה הוא FF16\mathrm{FF}_{16}⁠ בבסיס עשר?

    התשובה הנכונה

    255 ± 0.01

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    פיקסלים לרוחב
    64 px
    סיביות לערוץ
    8 bit
    תמונה / אדום, ירוק, כחול
    אדום, ירוק, כחול
    מתקבלת בטווח
    ± 0.01
    ערך קבוע בשאלה

    תשובות שגויות שהשאלה מזהה

    • 1515 ± 0.01

      טעות נפוצה: Reads each hexadecimal digit as a decimal number and writes them side by side, or adds them, ignoring that the left digit is worth 16 times as much.

      משוב מהקטלוג

      בבסיס 16 כל ספרה שווה בין 00⁠ ל־1515⁠ (A עד F הן 1010⁠ עד 1515⁠), והספרה השמאלית שווה פי 16 מהימנית. לכן FF16=15×16+15=255\mathrm{FF}_{16} = 15 \times 16 + 15 = 255⁠: לא “15 15” ולא 15+1515 + 15⁠. וכך גם B316=11×16+3=179\mathrm{B3}_{16} = 11 \times 16 + 3 = 179⁠. שתי ספרות הקסדצימליות הן בדיוק בית אחד, 00⁠ עד 255255⁠.

    • 30 ± 0.01

      טעות נפוצה: Reads each hexadecimal digit as a decimal number and writes them side by side, or adds them, ignoring that the left digit is worth 16 times as much.

      משוב מהקטלוג

      בבסיס 16 כל ספרה שווה בין 00⁠ ל־1515⁠ (A עד F הן 1010⁠ עד 1515⁠), והספרה השמאלית שווה פי 16 מהימנית. לכן FF16=15×16+15=255\mathrm{FF}_{16} = 15 \times 16 + 15 = 255⁠: לא “15 15” ולא 15+1515 + 15⁠. וכך גם B316=11×16+3=179\mathrm{B3}_{16} = 11 \times 16 + 3 = 179⁠. שתי ספרות הקסדצימליות הן בדיוק בית אחד, 00⁠ עד 255255⁠.

    משוב לתשובה נכונה

    FF16=15×16+15=255\mathrm{FF}_{16} = 15 \times 16 + 15 = 255⁠, כלומר 1111 111121111\,1111_2⁠: בית מלא. כל ספרה הקסדצימלית היא בדיוק ארבע סיביות, ולכן שתיים מהן הן בית.

    רמז

    הספרה השמאלית היא המקום של ה־1616⁠, והימנית המקום של ה־11⁠.

    פתרון מלא

    1. F=15\mathrm{F} = 15⁠.
    2. הספרה השמאלית שווה פי 1616⁠: 15×16=24015 \times 16 = 240⁠.
    3. 240+15=255240 + 15 = 255⁠.

    15151515⁠ ו־3030⁠ שוכחים שהספרה השמאלית שווה פי שש־עשרה.

  4. שלב 4 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    קודי צבע

    תרגול · בחרו

    השאלה

    איזה צבע הוא #FF8000?

    התשובה הנכונה

    • נכונה כתום: אדום מלא, חצי ירוק, בלי כחול

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    פיקסלים לרוחב
    64 px
    סיביות לערוץ
    8 bit
    תמונה / אדום, ירוק, כחול
    אדום, ירוק, כחול

    האפשרויות

    מוצגות בסדר אקראי.

    • נכונה כתום: אדום מלא, חצי ירוק, בלי כחול

    • שגויה תכלת: כחול מלא, חצי ירוק, בלי אדום

      טעות נפוצה: Reads a #RRGGBB colour code in the wrong order, as blue, green, red.

      משוב מהקטלוג

      בקוד צבע של האינטרנט הסדר הוא תמיד אדום, ירוק, כחול: שתי הספרות הראשונות אחרי ה־# הן האדום, שתיים באמצע הירוק, ושתיים בסוף הכחול. #FF8000 הוא אדום מלא, ירוק 128 ובלי כחול: כתום. קריאה הפוכה הייתה נותנת כחול בהיר, (0,128,255)(0, 128, 255)⁠.

    • שגויה אפור, כי הערכים בממוצע באמצע

      משוב

      אפור הוא שלושה ערוצים שווים, כמו #808080. כאן הערוצים שונים מאוד.

    • שגויה ירוק

      משוב

      80 הוא הירוק, באמצע, אבל FF הראשון הוא אדום מלא.

    משוב לתשובה נכונה

    אדום FF הוא 255255⁠, ירוק 80 הוא 8×16=1288 \times 16 = 128⁠, וכחול 00 הוא 00⁠. אדום עם חצי ירוק נראה כתום.

    פתרון מלא

    1. חלקו את הקוד לשלושה זוגות: FF, 80, 00, לפי הסדר אדום, ירוק, כחול.
    2. FF16=255\mathrm{FF}_{16} = 255⁠, 8016=12880_{16} = 128⁠, 0016=000_{16} = 0⁠.
    3. (255,128,0)(255, 128, 0)⁠: אדום מלא וחצי ירוק, כתום.
  5. שלב 5 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    לקרוא קוד

    תרגול · חשבו

    השאלה

    בקוד הצבע #3CB371 שתי הספרות של הירוק הן B3. מה עוצמת הירוק, בבסיס עשר?

    התשובה הנכונה

    179 ± 0.01

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    פיקסלים לרוחב
    64 px
    סיביות לערוץ
    8 bit
    תמונה / אדום, ירוק, כחול
    אדום, ירוק, כחול
    מתקבלת בטווח
    ± 0.01
    ערך קבוע בשאלה

    תשובות שגויות שהשאלה מזהה

    • 113 ± 0.01

      טעות נפוצה: Reads each hexadecimal digit as a decimal number and writes them side by side, or adds them, ignoring that the left digit is worth 16 times as much.

      משוב מהקטלוג

      בבסיס 16 כל ספרה שווה בין 00⁠ ל־1515⁠ (A עד F הן 1010⁠ עד 1515⁠), והספרה השמאלית שווה פי 16 מהימנית. לכן FF16=15×16+15=255\mathrm{FF}_{16} = 15 \times 16 + 15 = 255⁠: לא “15 15” ולא 15+1515 + 15⁠. וכך גם B316=11×16+3=179\mathrm{B3}_{16} = 11 \times 16 + 3 = 179⁠. שתי ספרות הקסדצימליות הן בדיוק בית אחד, 00⁠ עד 255255⁠.

    • 14 ± 0.01

      טעות נפוצה: Reads each hexadecimal digit as a decimal number and writes them side by side, or adds them, ignoring that the left digit is worth 16 times as much.

      משוב מהקטלוג

      בבסיס 16 כל ספרה שווה בין 00⁠ ל־1515⁠ (A עד F הן 1010⁠ עד 1515⁠), והספרה השמאלית שווה פי 16 מהימנית. לכן FF16=15×16+15=255\mathrm{FF}_{16} = 15 \times 16 + 15 = 255⁠: לא “15 15” ולא 15+1515 + 15⁠. וכך גם B316=11×16+3=179\mathrm{B3}_{16} = 11 \times 16 + 3 = 179⁠. שתי ספרות הקסדצימליות הן בדיוק בית אחד, 00⁠ עד 255255⁠.

    משוב לתשובה נכונה

    B316=11×16+3=179\mathrm{B3}_{16} = 11 \times 16 + 3 = 179⁠, מתוך 255. זה ירוק־ים בינוני: אדום 60, ירוק 179, כחול 113.

    רמז

    B=11\mathrm{B} = 11⁠, והוא עומד במקום של ה־1616⁠.

    פתרון מלא

    1. B=11\mathrm{B} = 11⁠ ו־3=33 = 3⁠.
    2. 11×16=17611 \times 16 = 176⁠.
    3. 176+3=179176 + 3 = 179⁠.

    113113⁠ הוא “11” ו־“3” זה ליד זה, ו־1414⁠ הוא סכום הספרות.

  6. שלב 6 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    אור שמתחבר

    תרגול · בחרו

    השאלה

    פיקסל שומר אדום 255, ירוק 255 וכחול 0. איזה צבע תראו על המסך?

    התשובה הנכונה

    • נכונה צהוב

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    פיקסלים לרוחב
    64 px
    סיביות לערוץ
    8 bit
    תמונה / אדום, ירוק, כחול
    אדום, ירוק, כחול

    האפשרויות

    מוצגות בסדר אקראי.

    • נכונה צהוב

    • שגויה חום, כמו כשמערבבים צבע אדום וצבע ירוק

      טעות נפוצה: Mixes coloured light as if it were paint: expects red and green light to make brown.

      משוב מהקטלוג

      צבע של צבעי מים בולע אור, ולכן ערבוב שלהם מכהה. מסך פולט אור: כשאדום וירוק דולקים יחד, העין מקבלת את שניהם ורואה צהוב, בהיר יותר מכל אחד מהם. שלושתם במלואם נותנים לבן, ושלושתם כבויים נותנים שחור. זה ערבוב חיבורי, וכך פיקסל של שלושה אורות קטנים מציג כל צבע.

    • שגויה לבן

      משוב

      לבן צריך את שלושת האורות במלואם; כאן הכחול כבוי.

    משוב לתשובה נכונה

    אור אדום ואור ירוק יחד נראים צהובים: המסך מחבר אור, לא מערבב צבע. הוסיפו כחול מלא ותקבלו לבן.

    פתרון מלא

    1. שני אורות דולקים במלואם, אדום וירוק, והכחול כבוי.
    2. במסך האורות מצטרפים: העין מקבלת את שניהם.
    3. אדום וירוק יחד נראים צהובים.

    צבע של צבעי מים בולע אור, ולכן ערבוב שלו מכהה; אור שמצטרף מבהיר.

שיעור 4 מתוך 4 · כ־25 דקות

תמונות וטקסט כמספרים

גודל של תמונה: רזולוציה, עומק צבע ובתים, ולמה הכפלת הרוחב מכפילה את הקובץ פי ארבעה; וטקסט כמספרים, מ־ASCII ועד אותיות עבריות ב־UTF-8.

לפתוח את השיעור

6 השלבים והתשובות שלהם
  1. שלב 1 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    רזולוציה

    תרגול · נבאו, ואז הסתכלו

    השאלה

    התמונה ברוחב 32 פיקסלים. כשנכפיל את הפיקסלים לרוחב ל־64, פי כמה יגדל הקובץ ללא דחיסה?

    התשובה הנכונה

    • נכונה פי 4

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    פיקסלים לרוחב
    32 pxקבוע
    סיביות לערוץ
    8 bitקבוע
    תמונה / אדום, ירוק, כחול
    תמונה

    האפשרויות

    • שגויה פי 2

      טעות נפוצה: Thinks doubling the pixels across doubles the picture's pixels and its size, forgetting that the height doubles too.

      משוב מהקטלוג

      התמונה שומרת על היחס שלה, 4 : 3: כשמכפילים את מספר הפיקסלים לרוחב, גם מספר הפיקסלים לגובה מוכפל. מספר הפיקסלים הוא רוחב כפול גובה, ולכן הוא גדל פי 2×2=42 \times 2 = 4⁠, וגם הקובץ. זה אותו חשבון כמו שטח: ריבוע שהצלע שלו כפולה גדול פי ארבעה.

    • נכונה פי 4

    • שגויה פי 8

      משוב

      הרוחב והגובה מוכפלים, אבל העומק, הסיביות לערוץ, לא משתנה: 2×2=42 \times 2 = 4⁠.

    אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה

    פיקסלים לרוחב
    64 pxקבוע

    ואז הסצנה מראה: 9216 · Uncompressed size in bytes: pixels × 3 channels × bits ÷ 8/nodes/picture/outputs/bytes

    ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.

    משוב לתשובה נכונה

    32×24=76832 \times 24 = 768⁠ פיקסלים הופכים ל־64×48=307264 \times 48 = 3072⁠, פי ארבעה, והקובץ גדל מ־2304 בתים ל־9216.

    פתרון מלא

    1. התמונה שומרת על יחס 4 : 3, ולכן הגובה מוכפל יחד עם הרוחב: מ־2424⁠ ל־4848⁠.
    2. פיקסלים: 32×24=76832 \times 24 = 768⁠ לפני, 64×48=307264 \times 48 = 3072⁠ אחרי, פי 44⁠.
    3. כל פיקסל תופס אותם שלושה בתים, ולכן גם הקובץ גדל פי 44⁠.
  2. שלב 2 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    גודל הקובץ

    תרגול · חשבו

    השאלה

    התמונה היא 64×4864 \times 48⁠ פיקסלים, ב־8 סיביות לערוץ, והלוח מעגל את הגודל שלה לקילובייטים. כמה בתים בדיוק היא תופסת ללא דחיסה?

    התשובה הנכונה

    9216 ± 0.01

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    פיקסלים לרוחב
    64 pxקבוע
    סיביות לערוץ
    8 bitקבוע
    תמונה / אדום, ירוק, כחול
    תמונה
    מתקבלת בטווח
    ± 0.01
    מחושבת מהסצנה בהגדרה של השלב
    Uncompressed size in bytes: pixels × 3 channels × bits ÷ 8/nodes/picture/outputs/bytes

    תשובות שגויות שהשאלה מזהה

    • 3072 ± 0.01

      טעות נפוצה: Stores one number per pixel, forgetting its three channels.

      משוב מהקטלוג

      פיקסל צבעוני הוא שלושה מספרים: אדום, ירוק וכחול. בצבע אמיתי כל אחד מהם הוא בית, ולכן פיקסל תופס שלושה בתים, 24 סיביות. גודל התמונה ללא דחיסה הוא מספר הפיקסלים כפול 33⁠ כפול הסיביות לערוץ, חלקי 88⁠.

    • 73730 ± 0.01

      טעות נפוצה: Mixes up bits and bytes: gives a size in bits as bytes, off by a factor of 8.

      משוב מהקטלוג

      בית הוא שמונה סיביות. גודל קבצים נמדד בבתים (B, ‏kB, ‏MB), ומהירות רשת בדרך כלל בסיביות לשנייה (Mbit/s). כדי לעבור מסיביות לבתים מחלקים ב־88⁠, ומבתים לסיביות כופלים ב־88⁠. מספר גדול פי שמונה מהתשובה הוא כמעט תמיד ספירה של סיביות.

    משוב לתשובה נכונה

    64×48=307264 \times 48 = 3072⁠ פיקסלים, ×3=9216\times 3 = 9216⁠ בתים, כ־9.2 kB. תמונה של טלפון, 4000×30004000 \times 3000⁠ פיקסלים, הייתה תופסת ככה 36 MB, ולכן שומרים תמונות דחוסות.

    רמז

    פיקסלים, כפול שלושה ערוצים, כפול בית לכל ערוץ.

    פתרון מלא

    1. פיקסלים: 64×48=307264 \times 48 = 3072⁠.
    2. כל פיקסל הוא שלושה ערוצים של בית: 33⁠ בתים.
    3. 3072×3=92163072 \times 3 = 9216⁠ בתים.

    30723072⁠ שוכח את שלושת הערוצים, ו־73,72873{,}728⁠ הוא הגודל בסיביות.

  3. שלב 3 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    רזולוציה מול צבע

    תרגול · הגיעו למטרה

    השאלה

    צריך סמל קטן שתופס בדיוק 576 בתים, ב־2 סיביות לערוץ. שנו את הפיקסלים לרוחב ואת הסיביות לערוץ עד שזה מתקיים, ולחצו על בדיקה.

    המטרה

    • 576 ± 0.01

      בתחילת השלב: 9216

    • 6 ± 0.01

      בתחילת השלב: 24

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    פיקסלים לרוחב
    64 px
    סיביות לערוץ
    8 bit
    תמונה / אדום, ירוק, כחול
    תמונה
    נקרא מהסצנה בנקודה
    Uncompressed size in bytes: pixels × 3 channels × bits ÷ 8/nodes/picture/outputs/bytes
    נקרא מהסצנה בנקודה
    Bits a pixel takes, 3 channels × bits/nodes/picture/outputs/bitsPerPixel

    הגדרה אחת שמגיעה למטרה

    פיקסלים לרוחב
    32 px
    סיביות לערוץ
    2 bit

    משוב לתשובה נכונה

    32×24=76832 \times 24 = 768⁠ פיקסלים, כפול 6 סיביות, הם 4608 סיביות, כלומר 576 בתים. אותו גודל נותן גם 16×1216 \times 12⁠ בצבע אמיתי: פחות פיקסלים ויותר צבעים.

    משוב לתשובה שגויה

    עוד לא. קבעו קודם 2 סיביות לערוץ, ואז מצאו את הרוחב.

    רמז

    ב־2 סיביות לערוץ פיקסל תופס 6 סיביות. כמה פיקסלים נכנסים ב־576×8576 \times 8⁠ סיביות?

    פתרון מלא

    1. 576576⁠ בתים הם 576×8=4608576 \times 8 = 4608⁠ סיביות.
    2. ב־2 סיביות לערוץ פיקסל תופס 3×2=63 \times 2 = 6⁠ סיביות, ולכן יש 4608÷6=7684608 \div 6 = 768⁠ פיקסלים.
    3. ביחס 4 : 3: 32×24=76832 \times 24 = 768⁠.
    4. קבעו 32 פיקסלים לרוחב ו־2 סיביות לערוץ.
  4. שלב 4 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    אותיות כמספרים

    תרגול · חשבו

    השאלה

    ב־ASCII כל תו הוא מספר, והאותיות הגדולות באות לפי הסדר: A הוא 6565⁠, B הוא 6666⁠. איזה מספר שומר את האות D?

    התשובה הנכונה

    68 ± 0.01

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    פיקסלים לרוחב
    64 px
    סיביות לערוץ
    8 bit
    תמונה / אדום, ירוק, כחול
    תמונה
    מתקבלת בטווח
    ± 0.01
    ערך קבוע בשאלה

    משוב לתשובה נכונה

    68=0100 0100268 = 0100\,0100_2⁠. המחשב לא שומר צורה של אות, רק את המספר שלה; הגופן מצייר אותה על המסך.

    פתרון מלא

    1. A, B, C, D: D היא שלוש אותיות אחרי A.
    2. 65+3=6865 + 3 = 68⁠.
  5. שלב 5 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    מילה

    תרגול · בחרו

    השאלה

    כמה בתים תופסת המילה HELLO ב־ASCII?

    התשובה הנכונה

    • נכונה 5

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    פיקסלים לרוחב
    64 px
    סיביות לערוץ
    8 bit
    תמונה / אדום, ירוק, כחול
    תמונה

    האפשרויות

    מוצגות בסדר אקראי.

    • נכונה 5

    • שגויה 40

      טעות נפוצה: Mixes up bits and bytes: gives a size in bits as bytes, off by a factor of 8.

      משוב מהקטלוג

      בית הוא שמונה סיביות. גודל קבצים נמדד בבתים (B, ‏kB, ‏MB), ומהירות רשת בדרך כלל בסיביות לשנייה (Mbit/s). כדי לעבור מסיביות לבתים מחלקים ב־88⁠, ומבתים לסיביות כופלים ב־88⁠. מספר גדול פי שמונה מהתשובה הוא כמעט תמיד ספירה של סיביות.

    • שגויה 1, מילה אחת

      משוב

      המחשב לא יודע מה זו מילה; הוא שומר כל תו בנפרד, גם את ה־L השנייה.

    משוב לתשובה נכונה

    חמישה תווים, בית לכל אחד: 72,69,76,76,7972, 69, 76, 76, 79⁠. בסך הכול 40 סיביות.

    פתרון מלא

    1. ב־ASCII כל תו תופס בית אחד.
    2. ב־HELLO יש חמישה תווים.
    3. 55⁠ בתים, שהם 5×8=405 \times 8 = 40⁠ סיביות.
  6. שלב 6 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    כל השפות

    תרגול · בחרו

    השאלה

    ב־UTF-8, הקידוד של רוב האינטרנט, כמה בתים תופסת המילה “שלום”?

    התשובה הנכונה

    • נכונה 8

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    פיקסלים לרוחב
    64 px
    סיביות לערוץ
    8 bit
    תמונה / אדום, ירוק, כחול
    תמונה

    האפשרויות

    מוצגות בסדר אקראי.

    • נכונה 8

    • שגויה 4, בית לכל אות

      טעות נפוצה: Assumes every character takes one byte, as in ASCII, including Hebrew letters.

      משוב מהקטלוג

      ב־ASCII יש רק 128 תווים, אותיות לטיניות, ספרות וסימנים, וכל אחד נכנס בבית. כדי לכתוב כל שפה, Unicode נותן מספר לכל תו בעולם, יותר ממאה אלף, וזה כבר לא נכנס בבית אחד. בקידוד UTF-8 תו לטיני הוא עדיין בית אחד, אות עברית היא שני בתים, ואמוג’י הוא ארבעה.

    • שגויה 64

      טעות נפוצה: Mixes up bits and bytes: gives a size in bits as bytes, off by a factor of 8.

      משוב מהקטלוג

      בית הוא שמונה סיביות. גודל קבצים נמדד בבתים (B, ‏kB, ‏MB), ומהירות רשת בדרך כלל בסיביות לשנייה (Mbit/s). כדי לעבור מסיביות לבתים מחלקים ב־88⁠, ומבתים לסיביות כופלים ב־88⁠. מספר גדול פי שמונה מהתשובה הוא כמעט תמיד ספירה של סיביות.

    משוב לתשובה נכונה

    כל אות עברית ב־UTF-8 היא שני בתים, ולכן ארבע אותיות הן 8 בתים. האות ש היא התו מספר 1513 ב־Unicode, גדול מכדי להיכנס בבית אחד.

    פתרון מלא

    1. בבית אחד יש רק 256256⁠ ערכים, ו־Unicode צריך מספר לכל תו בכל שפה.
    2. ב־UTF-8 תו לטיני הוא בית אחד, ואות עברית היא שניים.
    3. “שלום” היא ארבע אותיות: 4×2=84 \times 2 = 8⁠ בתים.

    6464⁠ הוא הגודל בסיביות.

בכל היחידה · 13 טעויות נפוצות

קטלוג הטעויות הנפוצות

כל טעות נפוצה שהיחידה מזהה, בכמה מילים. פתחו טעות כדי לראות מה הלומדים קוראים כשהתשובה מתאימה לה, ואיפה היא נשאלת.

  • Confuses the largest value with how many values there are, forgetting that counting starts at 0.

    הלומדים קוראים

    הספירה במחשב מתחילה ב־00⁠. עם שתי סיביות יש ארבעה צירופים, 0000⁠, 0101⁠, 1010⁠, 1111⁠, והם המספרים 00⁠ עד 33⁠: ארבעה מספרים, והגדול שבהם הוא 33⁠. באופן כללי nn⁠ סיביות נותנות 2n2^n⁠ ערכים, והגדול שבהם הוא 2n−12^n - 1⁠. לכן בית, 8 סיביות, מחזיק 256 ערכים, מ־00⁠ עד 255255⁠.

  • Thinks each extra bit adds a fixed number of values instead of doubling them (2 bits give 2, 8 bits give twice what 4 give).

    הלומדים קוראים

    כל סיבית נוספת מכפילה את מספר הערכים: כל צירוף של הסיביות הקודמות מופיע פעם עם 0 בסיבית החדשה ופעם עם 1. לכן nn⁠ סיביות נותנות 2×2×⋯×2=2n2 \times 2 \times \cdots \times 2 = 2^n⁠ ערכים: 4 סיביות נותנות 16, ו־8 סיביות נותנות לא 32 אלא 16×16=25616 \times 16 = 256⁠.

  • Reads a binary numeral as if it were decimal: takes 10 in binary to be ten.

    הלומדים קוראים

    הספרות 00⁠ ו־11⁠ הן אותן ספרות, אבל ערכי המקום שונים. בבסיס עשר כל מקום שווה פי 10 מהמקום שמימינו; בבסיס 2 רק פי 2: מימין לשמאל 1,2,4,8,16,…1, 2, 4, 8, 16, \ldots⁠ לכן 10210_2⁠ הוא 1×2+0=21 \times 2 + 0 = 2⁠, ולא עשר, ו־101121011_2⁠ הוא 8+2+1=118 + 2 + 1 = 11⁠. כשיש ספק, כתבו את הבסיס בכתב תחתי.

  • Gives the rightmost bit the largest place value, reading the number back to front.

    הלומדים קוראים

    כמו במספרים עשרוניים, הספרה הימנית ביותר היא היחידות, וערך המקום גדל משמאל לה. בבסיס 2 הסיבית הימנית שווה 11⁠, זו שמשמאלה 22⁠, ואז 44⁠, 88⁠ וכן הלאה. במתגים שעל הלוח A הוא המקום של ה־22⁠ ו־B המקום של ה־11⁠, ולכן המספר 22⁠ הוא A = 1, B = 0. קריאה הפוכה הופכת את 11012=131101_2 = 13⁠ ל־10112=111011_2 = 11⁠.

  • Takes the value of a binary number to be the number of 1s in it.

    הלומדים קוראים

    כל 1 מוסיף את ערך המקום שלו, לא 11⁠. ב־101121011_2⁠ יש שלושה אחדים, אבל הם עומדים במקומות של 88⁠, 22⁠ ו־11⁠, ולכן הערך הוא 8+2+1=118 + 2 + 1 = 11⁠. ו־10210_2⁠, עם אחד בודד, שווה 22⁠, כי האחד עומד במקום של ה־22⁠.

  • Adds or divides the channels' levels instead of multiplying: takes the colours of a pixel to be 3 × the levels.

    הלומדים קוראים

    צבע של פיקסל הוא צירוף של שלוש רמות: כל רמה של אדום יכולה לבוא עם כל רמה של ירוק ועם כל רמה של כחול. לכן מספר הצבעים הוא מכפלה, L×L×L=L3L \times L \times L = L^3⁠, ולא 3L3L⁠. ב־8 סיביות לערוץ: 2563=16,777,216256^3 = 16{,}777{,}216⁠ צבעים, לא 768. ובכיוון ההפוך, מהצבעים לרמות, מוציאים שורש שלישי, לא מחלקים ב־33⁠.

  • Reads each hexadecimal digit as a decimal number and writes them side by side, or adds them, ignoring that the left digit is worth 16 times as much.

    הלומדים קוראים

    בבסיס 16 כל ספרה שווה בין 00⁠ ל־1515⁠ (A עד F הן 1010⁠ עד 1515⁠), והספרה השמאלית שווה פי 16 מהימנית. לכן FF16=15×16+15=255\mathrm{FF}_{16} = 15 \times 16 + 15 = 255⁠: לא “15 15” ולא 15+1515 + 15⁠. וכך גם B316=11×16+3=179\mathrm{B3}_{16} = 11 \times 16 + 3 = 179⁠. שתי ספרות הקסדצימליות הן בדיוק בית אחד, 00⁠ עד 255255⁠.

  • Reads a #RRGGBB colour code in the wrong order, as blue, green, red.

    הלומדים קוראים

    בקוד צבע של האינטרנט הסדר הוא תמיד אדום, ירוק, כחול: שתי הספרות הראשונות אחרי ה־# הן האדום, שתיים באמצע הירוק, ושתיים בסוף הכחול. #FF8000 הוא אדום מלא, ירוק 128 ובלי כחול: כתום. קריאה הפוכה הייתה נותנת כחול בהיר, (0,128,255)(0, 128, 255)⁠.

  • Mixes coloured light as if it were paint: expects red and green light to make brown.

    הלומדים קוראים

    צבע של צבעי מים בולע אור, ולכן ערבוב שלהם מכהה. מסך פולט אור: כשאדום וירוק דולקים יחד, העין מקבלת את שניהם ורואה צהוב, בהיר יותר מכל אחד מהם. שלושתם במלואם נותנים לבן, ושלושתם כבויים נותנים שחור. זה ערבוב חיבורי, וכך פיקסל של שלושה אורות קטנים מציג כל צבע.

  • Thinks doubling the pixels across doubles the picture's pixels and its size, forgetting that the height doubles too.

    הלומדים קוראים

    התמונה שומרת על היחס שלה, 4 : 3: כשמכפילים את מספר הפיקסלים לרוחב, גם מספר הפיקסלים לגובה מוכפל. מספר הפיקסלים הוא רוחב כפול גובה, ולכן הוא גדל פי 2×2=42 \times 2 = 4⁠, וגם הקובץ. זה אותו חשבון כמו שטח: ריבוע שהצלע שלו כפולה גדול פי ארבעה.

  • Stores one number per pixel, forgetting its three channels.

    הלומדים קוראים

    פיקסל צבעוני הוא שלושה מספרים: אדום, ירוק וכחול. בצבע אמיתי כל אחד מהם הוא בית, ולכן פיקסל תופס שלושה בתים, 24 סיביות. גודל התמונה ללא דחיסה הוא מספר הפיקסלים כפול 33⁠ כפול הסיביות לערוץ, חלקי 88⁠.

  • Mixes up bits and bytes: gives a size in bits as bytes, off by a factor of 8.

    הלומדים קוראים

    בית הוא שמונה סיביות. גודל קבצים נמדד בבתים (B, ‏kB, ‏MB), ומהירות רשת בדרך כלל בסיביות לשנייה (Mbit/s). כדי לעבור מסיביות לבתים מחלקים ב־88⁠, ומבתים לסיביות כופלים ב־88⁠. מספר גדול פי שמונה מהתשובה הוא כמעט תמיד ספירה של סיביות.

  • Assumes every character takes one byte, as in ASCII, including Hebrew letters.

    הלומדים קוראים

    ב־ASCII יש רק 128 תווים, אותיות לטיניות, ספרות וסימנים, וכל אחד נכנס בבית. כדי לכתוב כל שפה, Unicode נותן מספר לכל תו בעולם, יותר ממאה אלף, וזה כבר לא נכנס בבית אחד. בקידוד UTF-8 תו לטיני הוא עדיין בית אחד, אות עברית היא שני בתים, ואמוג’י הוא ארבעה.

תוכן העניינים