Representação da informação e computadores

No binário 11010, somando os pesos das posições que valem 1 — 16, 8 e 2 —, obtém-se 16 + 8 + 2 = 26. 22 e 24 vêm de erros na contagem dos pesos das posições, e 28 é o valor obtido ao somar por engano uma posição que vale 0 (a casa do 4), como em 16 + 8 + 4; todas estão erradas.

Dividindo 200 por 16, obtém-se quociente 12 (= C) e resto 8, portanto em hexadecimal (16進数) é C8. BC é o decimal 188, D8 é 216 e E8 é 232 — nenhum deles é 200. Lembre-se de que um único dígito hexadecimal é escrito com 0-9 e de A (10) a F (15).

Binário e hexadecimal se correspondem na razão de 4 bits para 1 dígito. Dividindo 10111100 em grupos de 4 bits, obtém-se 1011 = B e 1100 = C, então a resposta é BC. CB troca as metades superior e inferior, B4 lê erradamente os 4 bits inferiores como 0100, e DC lê erradamente os bits superiores como 1101.

Invertendo todos os bits de 5 = 00000101, obtém-se 11111010, e somando 1 obtém-se 11111011, a representação de -5 em complemento de dois (2の補数). 11111010 é apenas a inversão dos bits (o complemento de um, 1の補数), 10000101 é uma representação errada que apenas ativa o bit de sinal, e 00000101 é +5.

Os prefixos (接頭辞) crescem na ordem K (quilo) → M (mega) → G (giga) → T (tera) → P (peta) → E (exa): cada etapa é 1,000 vezes maior no sistema decimal, ou 1,024 vezes no binário. As outras alternativas trocam M e G, ou G e T, e estão erradas.

Cada um dos 8 bits pode ser 0 ou 1, então o total é 2 elevado à 8ª potência = 256 padrões. 255 é o valor máximo de um inteiro sem sinal (o maior de 0-255), não o número total. 128 é 2 elevado à 7ª e 512 é 2 elevado à 9ª, que resultam de erros na contagem dos bits.

Os valores posicionais das frações binárias (2進小数) são 0.5, 0.25, 0.125 e assim por diante. Como 0.625 = 0.5 + 0.125, colocando 1 nas posições de 0.5 e de 0.125 obtém-se 0.101. 0.110 é 0.75, 0.011 é 0.375 e 0.100 é 0.5 — nenhum deles é 0.625.

Como 1 byte tem 8 bits, 1,024 bytes × 8 = 8,192 bits. 1,024 deixa o valor em bytes, e 2,048 e 4,096 apenas multiplicam por 2 e por 4; esquecer a conversão básica de 1 byte = 8 bits leva a esses erros.

A representação em ponto flutuante (浮動小数点表示) expressa um número real como um par de mantissa (仮数部) e expoente (指数部), tratando uma faixa muito ampla de valores dentro de um comprimento de bits limitado. Não é exclusiva para inteiros, nem é um mecanismo de conversão de cadeias de caracteres. Valores que não podem ser expressos exatamente em binário sofrem erro de arredondamento (丸め誤差), então a afirmação de representação sem erro também está errada.

O UTF-8 é um dos esquemas de codificação (符号化方式) do Unicode, que abrange muitos idiomas; representa 1 caractere com comprimento variável (可変長) de 1 a 4 bytes. Os caracteres da faixa ASCII são representados sem alteração em 1 byte, o que garante alta compatibilidade. Não é exclusivo para o japonês nem de comprimento fixo, e um código de 7 bits descreve o ASCII.

O ASCII é o código de caracteres (文字コード) básico que representa caracteres alfanuméricos, símbolos e caracteres de controle em 7 bits. Não consegue representar kanji; os kanji são tratados por códigos multibyte, como JIS kanji e Shift-JIS. Entre os esquemas de codificação do Unicode está o UTF-8, e entre os formatos de compressão de imagem está o JPEG; nenhum deles descreve o ASCII.

O Shift-JIS é um código multibyte (マルチバイトコード) representativo para o japonês, que mistura caracteres alfanuméricos de 1 byte com kanji e kana de 2 bytes. Um código de 7 bits descreve o ASCII, e a codificação de áudio descreve o PCM e similares. A afirmação de 4 bytes fixos também está errada: o Shift-JIS tem comprimento variável, de 1 ou 2 bytes.

O JSON é um formato de texto leve que representa estruturas de dados usando pares nome-valor (名前と値の組) e arrays (配列), e é amplamente usado para a troca de dados entre sistemas. Texto em tabela separado por vírgulas é o CSV, a marcação de estrutura com tags é o XML ou o HTML, e um formato de documento que preserva a impressão descreve o PDF.

O JPEG é um formato de imagem com compressão com perdas (非可逆圧縮) que atinge altas taxas de compressão descartando informações que o olho humano mal percebe. PNG e GIF usam compressão sem perdas (可逆圧縮), que permite restaurar totalmente os dados originais, e o BMP é basicamente um formato sem compressão. Observe também que, com a compressão com perdas, a qualidade da imagem pode se degradar a cada nova compressão.

O H.264 é um padrão de compressão e codificação de vídeo (動画の圧縮符号化規格), amplamente usado como parte da família MPEG, tendo o HEVC (H.265) como sucessor. JPEG e PNG são formatos de imagem estática e WAV é um formato de dados de áudio; nenhum deles é um padrão de compressão de vídeo.

O E lógico (論理積) vale 1 somente quando as duas entradas são 1, então com A = 1 e B = 0 o resultado é 0. O OR vale 1 se qualquer uma das entradas for 1, e o XOR vale 1 quando as entradas são diferentes, então ambos dão 1. O NAND é a negação do AND, então negar AND = 0 dá 1. Ajuda conferir com uma tabela-verdade (真理値表).

O teorema da amostragem (標本化定理) afirma que o sinal original pode ser reproduzido amostrando a uma frequência de pelo menos 2 vezes a frequência máxima contida no sinal. A metade da frequência, ou a mesma frequência, não consegue reproduzir a forma de onda. O número de bits de quantização (量子化ビット数) determina a finura dos valores (número de níveis), um fator separado da frequência de amostragem.

Na conversão A/D, primeiro a amostragem (標本化) obtém os valores do sinal em intervalos fixos, depois a quantização (量子化) arredonda os valores amostrados para um número finito de níveis e, por fim, a codificação (符号化) os transforma em códigos binários. Amostragem → quantização → codificação é a ordem correta; as outras alternativas a alteram.

Cores de 24 bits correspondem a 3 bytes por pixel, então 800 × 600 × 3 = 1,440,000 bytes, cerca de 1.44 MB. Cerca de 0.48 MB é o valor calculado com 1 byte por pixel, e cerca de 2.88 MB e 5.76 MB são o dobro e o quádruplo do valor correto — erros que surgem facilmente ao confundir bits e bytes.

Das 5 unidades clássicas (5大装置), a CPU combina a unidade de controle (制御装置), que decodifica as instruções e dá ordens às outras unidades, e a unidade aritmética (演算装置), que executa os cálculos. As unidades de entrada e de saída levam os dados para dentro e para fora, e a memória principal e o armazenamento auxiliar guardam os dados; elas não são componentes da CPU.

O RAID1, chamado de espelhamento (ミラーリング), grava os mesmos dados em 2 discos, de modo que nenhum dado se perde se 1 disco falhar. O RAID0 é a distribuição em faixas (striping, ストライピング), que visa apenas à velocidade, sem redundância. O RAID5 distribui a paridade (パリティ) entre os discos, e o RAID6 mantém a paridade em dobro.

O RJ-45 é o conector de LAN usado nos cabos UTP da LAN cabeada (有線LAN, Ethernet). O USB usa sua própria família de conectores USB, o HDMI usa a porta HDMI para vídeo e áudio, e o RS-232C usa conectores seriais, como o D-sub de 9 pinos; nenhum deles é RJ-45.

O processamento em lote (バッチ処理) acumula dados durante um período e os processa em bloco, por exemplo durante a noite, e é adequado para tarefas como totalizações mensais. O processamento em tempo real responde imediatamente às solicitações, o processamento distribuído divide o trabalho entre vários computadores, e o processamento online é o processamento realizado por meio de uma conexão de rede.

O software é classificado em OS, que gerencia o hardware; middleware (ミドルウェア), que fica entre o OS e as aplicações e oferece funções comuns; e software aplicativo (アプリケーションソフトウェア), usado diretamente no trabalho. As planilhas eletrônicas são aplicações, o OS é software básico (基本ソフトウェア) e o DBMS é middleware; as outras alternativas confundem as categorias.

Fornecer telas de entrada para registros clínicos é uma função de software aplicativo, como o prontuário eletrônico (電子カルテ). As funções do OS incluem o gerenciamento de memória (メモリ管理), o gerenciamento de tarefas e de processos, o gerenciamento do sistema de arquivos hierárquico, o controle de dispositivos periféricos, o suporte a redes e o gerenciamento de usuários; o OS não realiza o processamento das atividades em si.

Um DBMS é um middleware (ミドルウェア) que fica entre o OS e as aplicações e fornece funções de gerenciamento de dados. Monitores de processamento de transações (トランザクション処理モニタ) e ferramentas de gerenciamento de operações também são middleware. Navegadores Web e planilhas eletrônicas são software aplicativo, e o Linux é um OS, então suas classificações são diferentes.

O software de planilha eletrônica (表計算ソフトウェア) é um software aplicativo usado diretamente no trabalho do usuário. Um driver de dispositivo (デバイスドライバ) é um software que controla dispositivos periféricos, um monitor de processamento de transações (monitor TP) é middleware, e um sistema operacional é software básico; nenhum deles é classificado como aplicação.

Uma pilha (スタック) é uma estrutura de dados do tipo último a entrar, primeiro a sair (LIFO), na qual os dados são adicionados e removidos em apenas uma extremidade. Uma fila (キュー) é do tipo primeiro a entrar, primeiro a sair (FIFO) e é usada para filas de espera. Uma lista linear liga os elementos por ponteiros, e uma árvore binária de busca é uma estrutura em árvore que posiciona os elementos de acordo com sua relação de ordem.

A ordenação por bolha (バブルソート) é um algoritmo de ordenação básico que compara repetidamente elementos adjacentes e os troca quando necessário. O quicksort (クイックソート) é um método de ordenação rápido que divide repetidamente os dados em grupos maiores e menores que um pivô — uma abordagem diferente. Uma árvore binária de busca e uma lista linear são estruturas de dados, não algoritmos de ordenação.

O JavaScript é a linguagem representativa que é executada no navegador Web e dá interatividade às páginas Web. Apesar do nome parecido, é uma linguagem diferente do Java, usado principalmente no desenvolvimento do lado do servidor e de sistemas corporativos. O C é usado para desenvolver OS e software embarcado (組込みソフト), e o SQL é uma linguagem para operar bancos de dados.