Как называется конечный набор различных символов из которых складывается сообщение

Обновлено: 02.07.2024

  • Для учеников 1-11 классов и дошкольников
  • Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Класс 8, 3 урок

Учитель: Брух Т.В.

Дата: ______________

Цель : формирование первоначальных знаний о понятиях кодирования и перекодирование информации, кода, длины кода.

Задачи :

· познакомить учащихся со способами кодирования и декодирования информации в жизни человека, науке, технике;

· сформировать представление о необходимости кодирования информации;

Развивающая:

  • на примере выполнения задания, на компьютере формировать умение логически мыслить

Воспитывающая:

  • воспитывать культуру общения, усидчивость
  • воспитание чувства коллективизма, умения выслушивать других

1. Организационный момент

Учитель приветствует учащихся, проверяет их готовность к уроку, отмечает отсутствующих.

2. Проверка д/з

Задание №1: Необходимо провести Робота по лабиринту из начального положения (◊) в точку A. Составить алгоритм + чертеж.

А) В) С)

Задание №2: Используя команды исполнителя, напишите алгоритм для перевода Робота в точку отмеченную *.

А) В) С)

3. Изучение нового материала

Кодирование информации . С развитием цивилизации люди стали записывать информацию в виде иероглифов. Причем каждому из знаков иероглифов было задано определенное значение . Подобная замена информации встречается в любой отрасли человеческой деятельности и нам, людям, стоит лишь договориться между собой, как понимать обозначения. Так человек выражает мысли словами, а они являются алфавитным представлением информации; на уроках физики при рассмотрении явления мы используем формулы - язык математики; существует язык глухонемых, где символы - мимика и жесты; язык музыки, где символы - ноты и т.д. При переходе улицы информация передается нам в виде сигналов светофора. По мере развития техники появились разные способы записи информации – схемы, чертежи. В 1838 г. изобретатель Морзе изобрел удивительный код – азбуку Морзе .

Ключевые слова:
• язык
• алфавит
• мощность алфавита
• формальный язык, естественный язык

Кодирование — это один из видов обработки информации. При кодировании меняется форма представления информации, а её содержание сохраняется.

Для того чтобы хранить и передавать информацию, её необходимо как-то закодировать, например записать с помощью знаков (символов) на каком-то языке.

Кодирование — это представление информации в форме, удобной для её хранения, передачи и автоматической обработки.

Язык — это система знаков и правил, используемая для записи и передачи информации.

Естественные языки (русский, английский и др.) сформировались в результате развития человеческого общества и используются для общения людей.

Сначала древние люди овладели устной речью. Поскольку человек может издавать и различать на слух не так много звуков, он стал комбинировать их, составляя слова, каждому из которых приписывался некоторый смысл.

Затем люди стали записывать информацию, например, для передачи потомкам. В первое время жизненный опыт пытались зафиксировать в виде рисунков животных и предметов, затем пиктограмм (схематических изображений), иероглифов (рис. 2.1).

В большинстве современных языков используется алфавитное письмо, где каждый знак (или сочетание знаков) обозначает некоторый звук, так что с помощью небольшого набора знаков (алфавита) можно записать любые слова устной речи.

Алфавит — это набор знаков, который используется в языке.

Обычно знаки в алфавите расположены в определённом порядке.

Вспомните, сколько знаков входит в русский и английский алфавиты.

К алфавиту языка, вообще говоря, нужно отнести пробел (пропуск между словами), цифры (знаки для записи чисел), знаки препинания, скобки.

Мощность алфавита — это количество знаков в алфавите.

Естественные и формальные языки

В любом естественном языке есть исключения из правил и есть неоднозначности. Например, одно и то же слово может иметь различный смысл.

Смысл слова часто можно установить только из контекста, т. е. отрывка текста, в котором оно употребляется. Часто, например в научных публикациях, такая ситуация недопустима, потому что смысл текста должен быть понят однозначно. В таких случаях используют языки специального типа, в которых каждое слово и словосочетание имеют чётко определённое единственное значение и нет никаких исключений.

Формальный язык — это язык, в котором однозначно определяется значение каждого слова, а также правила построения предложений и придания им смысла.

Вот некоторые примеры формальных языков:
• математические формулы: S = v • t;
• правила записи чисел: 12345;
• нотная запись:
• язык записи шахматных партий: 1. е2-е4 е7-е5 .
• алгоритмический язык:

алг Программа

нач

вывод 'Привет, Вася!'

кон

Все формальные языки — искусственные, они созданы людьми . В таблице 2.1 сравниваются естественные и формальные языки.

Естественные языки

Формальные языки

Сформировались в результате развития общества

Созданы людьми специально

Используются для общения в быту

Используются в специальных областях знаний

Часто встречаются слова с неточным и неясным содержанием

Нет слов с неточным и неясным содержанием

Значения отдельных слов и предложений зависят не только от них самих, но и от их окружения (контекста)

Значения слов и предложений не зависят от контекста

Встречаются синонимы (разные слова имеют одинаковый смысл)

Как правило, синонимов нет

Встречаются омонимы (одно слово может иметь несколько значений)

Нет строгих правил образования предложений

Правила образования предложений строго определены

Для многих правил существуют исключения

Нет исключений из правил

Рис. 2.2

Для двоичного алфавита (его мощность равна М = 2), получается:

Человек кодирует информацию с помощью языка.

Вопрос к учащимся : что такое я зык? (это знаковая форма представления информации ).

Выполните задание: Закодируйте свое имя с помощью кодовой таблицы ( Windows -1251 ):

(ВАСЯ – С2 С0 D 1 DF )

Перекодирование информации из одной знаковой системы в другую. Так, в процессе чтения вслух приходится переходить от одной формы представления информации к другой. В процессе преобразования информации из одной формы представления в другую происходит перекодирование информации.

Перекодирование – это операция преобразования знаков или групп знаков одной знаковой системы в знаки или группы знаков другой знаковой системы.

Средством перекодирования служит таблица соответствия знаковых систем (таблица перекодировки), которая устанавливает взаимно однозначное соответствие между знаками или группами знаков двух различных знаковых систем.

Цели и способы кодирования .

§ в России: Привет, Вася!

§ Windows-1251 : CFF0E8E2E52C20C2E0F1FF21

§ передача за рубеж (транслит): Privet , Vasya !

§ шифрование: Рсйгжу-!Гбта ”

§ для вычислений: 25

§ прописью: двадцать пять

§ римская система: XXV

Вопрос к учащимся:

- Как вы думаете, каким информационным процессом является кодирование информации? (Обработкой информации).

Существует даже целая наука, которая занимается шифровкой и расшифровкой информации. Это наука криптография.

Не все коды допускают однозначное декодирование!

Возникает только один вопрос: зачем людям необходимо участие в двух процессах кодировании и декодировании, т.е. зачем люди кодируют информацию?

· Чтобы скрыть ее от других (все случаи шифров и тайнописи).

· Чтобы записать информацию короче. Самый простой пример – аббревиатуры. Что такое ООН? Организация Объединенных Наций.

· Чтобы ее удобнее было обрабатывать и передавать. Например, как передать информацию по телеграфу? Букву в электрический провод никак не запихнешь, значит, надо представить эту букву так, чтобы ее удобно было передать с помощью электрического тока.

Какой код использовать? Идея : использовать тот код, который применяется в компьютерной технике. Вся информация кодируется в двоичной системе счисления: с помощью цифр 0 и 1.

Эти два символа называют двоичными цифрами или битами.

Такой способ кодирования технически просто организовать: 1 - есть электрический сигнал, 0 - нет сигнала. Недостаток двоичного кодирования - длинные коды. Но в технике легче иметь дело с большим числом простых однотипных элементов, чем с небольшим числом сложных .

bit = binary digit , двоичная цифра

2. Расшифруйте слова и найдите лишнее слово: ЫМЬШ, ОТИМОНР, ЛОБЯОК, СДИК. (Мышь, монитор, яблоко, диск.).

5. Подведение итогов. Домашнее задание.

Краткое описание документа:

  • подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
  • по всем предметам 1-11 классов

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания


Курс повышения квалификации

Инструменты онлайн-обучения на примере программ Zoom, Skype, Microsoft Teams, Bandicam

  • Курс добавлен 31.01.2022
  • Сейчас обучается 24 человека из 17 регионов

Курс повышения квалификации

Педагогическая деятельность в контексте профессионального стандарта педагога и ФГОС

  • ЗП до 91 000 руб.
  • Гибкий график
  • Удаленная работа

Дистанционные курсы для педагогов

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

5 606 717 материалов в базе

Материал подходит для УМК

Самые массовые международные дистанционные

Школьные Инфоконкурсы 2022

По способу передачи и восприятия:

  • визуальная
  • аудиальная
  • тактильная (ощущения)
  • органолептическая (запах и вкус)
  • машинно-выдаваемая и воспринимаемая средствами ВТ

По отношению к окружающей среде:

По отношению к исходному результату:

  • исходная
  • промежуточная
  • результирующая

ЯЗЫК КАК СПОСОБ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

Процесс преобразования информации в удобную для передачи и хранения форму – кодирование. Кодирование информации — это процесс формирования определенного представления информации. При кодировании информация представляется в виде дискретных данных. Декодирование является обратным к кодированию процессом. Кодировать информацию можно различными способами: устно, письменно, жестами. В более узком смысле под термином кодирование часто понимают переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для хранения, передачи или обработки. Компьютер может обрабатывать только информацию, представленную в числовой форме. Вся другая информация (например, звуки, изображения, показания приборов и т. д.) для обработки на компьютере должна быть преобразована в числовую форму. Например, чтобы перевести в числовую форму музыкальный звук, можно через небольшие промежутки времени измерять интенсивность звука на определенных частотах, представляя результаты каждого измерения в числовой форме. С помощью программ для компьютера можно выполнить преобразования полученной информации.


Рис. 1. Способ кодирования информации

2. ПОЗИЦИОННЫЕ И НЕПОЗИЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ

Компьютер с точки зрения пользователя работает с информацией самой различной формы представления: числовой, графической, звуковой, текстовой и пр. Но мы уже знаем, что он оперирует только цифровой (дискретной) информацией. Значит, должны существовать способы перевода информации из внешнего вида, удобного пользователю, во внутреннее представление, удобное компьютеру, и обратно.

Разнообразные системы счисления, которые существовали раньше и которые используются в наше время, можно разделить на непозиционные и позиционные системы счисления. Знаки, используемые при записи чисел, называются цифрами. В непозиционных системах счисления от положения цифры в записи числа не зависит величина, которую она обозначает. Примером непозиционной системы счисления является римская система, в которой в качестве цифр используются латинские буквы:

В числе цифры записываются слева направо в порядке убывания. Величина числа определяется как сумма или разность цифр в числе. Если меньшая цифра стоит слева от большей цифры, то она вычитается, если справа - прибавляется. Например:


Рис. 2. Непозиционные системы счисления

Первая известная нам система, основанная на позиционном принципе - шестидесятеричная вавилонская. Цифры в ней были двух видов, одним из которых обозначались единицы, другим - десятки. Следы вавилонской системы сохранились до наших дней в способах измерения и записи величин углов и промежутков времени. Однако наибольшую ценность для нас имеет индо-арабская десятичная система. Индийцы первыми использовали ноль для указания позиционной значимости величины в строке цифр. Эта система получила название десятичной системы счисления, так как в ней десять цифр. Для того чтобы лучше понять различие позиционной и непозиционной систем счисления, рассмотрим пример сравнения двух чисел. В позиционной системе счисления сравнение двух чисел происходит следующим образом: в рассматриваемых числах слева направо сравниваются цифры, стоящие в одинаковых позициях. Большая цифра соответствует большему значению числа. Например, для чисел 123 и 234, 1 меньше 2, поэтому число 234 больше, чем число 123. В непозиционной системе счисления это правило не действует. Примером этого может служить сравнение двух чисел IX и VI. Несмотря на то, что I меньше, чем V, число IX больше, чем число VI. Основание системы счисления, в которой записано число, обычно обозначается нижним индексом. Например, 5557 - число, записанное в семеричной системе счисления. Если число записано в десятичной системе, то основание, как правило, не указывается. Основание системы - это тоже число, и его мы будем указывать в обычной десятичной системе. Вообще, число x может быть представлено в системе с основанием p, как:

x = an*pn+an-1*pn-1+ a1*p1+a0*p0,

где an-a0 - цифры в представлении данного числа.

10102 = 1*23+0*22+1*21+0*20 = 10.

Наибольший интерес при работе на ЭВМ представляют системы счисления с основаниями 2, 8 и 16. Вообще говоря, этих систем счисления обычно хватает для полноценной работы, как человека, так и вычислительной машины. Однако иногда в силу различных обстоятельств приходится обращаться к другим системам счисления, например, к троичной, семеричной или системе счисления по основанию 32. Для того чтобы нормально оперировать с числами, записанными в таких нетрадиционных системах, важно понимать, что принципиально они ничем не отличаются от привычной нам десятичной системы счисления. Сложение, вычитание, умножение в них осуществляется по одной и той же схеме.


Рис. 3. Позиционные системы счисления

3. ДВОИЧНАЯ СИСТЕМА В ЭВМ

Для того чтобы нормально оперировать с числами, записанными в таких нетрадиционных системах, важно понимать, что принципиально они ничем не отличаются от привычной нам десятичной системы счисления. Сложение, вычитание, умножение в них осуществляется по одной и той же схеме. Почему же мы не пользуемся другими системами счисления? В основном потому, что в повседневной жизни мы привыкли пользоваться десятичной системой счисления, и нам не требуется никакая другая система счисления. В вычислительных же машинах используется двоичная система счисления, так как оперировать над числами, записанными в двоичном виде, довольно просто.

Люди предпочитают десятичную систему, вероятно, потому, что с древних времен считали по пальцам. Но, не всегда и не везде люди пользовались десятичной системой счисления. В Китае, например, долгое время применялась пятеричная система счисления. В ЭВМ используют двоичную систему потому, что она имеет ряд преимуществ перед другими:

  • для ее реализации нужны технические устройства с двумя устойчивыми состояниями (есть ток — нет тока, намагничен — не намагничен и т.п.), а не, например, с десятью, — как в десятичной; реализовывать элементы с десятью чётко различными состояниями сложно. Исторически вычислительная техника строится на базе двоичных цифровых устройств: логических элементов, триггеров, счётчиков;
  • представление информации посредством только двух состояний надежно и помехоустойчиво;
  • возможно применение аппарата булевой алгебры для выполнения логических преобразований информации;
  • двоичная арифметика намного проще десятичной.

Недостаток двоичной системы — быстрый рост числа разрядов, необходимых для записи чисел.

В двоичной системе счисления всего две цифры, называемые двоичными (binary digits). Сокращение этого наименования привело к появлению термина бит, ставшего названием разряда двоичного числа. Веса разрядов в двоичной системе изменяются по степеням двойки. Поскольку вес каждого разряда умножается либо на 0, либо на 1, то в результате значение числа определяется как сумма соответствующих значений степеней двойки. Если какой-либо разряд двоичного числа равен 1, то он называется значащим разрядом. Запись числа в двоичном виде намного длиннее записи в десятичной системе счисления. Арифметические действия, выполняемые в двоичной системе, подчиняются тем же правилам, что и в десятичной системе. Только в двоичной системе счисления перенос единиц в старший разряд возникает чаще, чем в десятичной.


Рис. 4. Различие двоичной и десятичной систем

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Одно из основных достоинств компьютера связано с тем, что это удивительно универсальная машина. Каждый, кто хоть когда-нибудь с ним сталкивался, знает, что занятие арифметическими подсчетами составляет совсем не главный метод использования компьютера. Компьютеры прекрасно воспроизводят музыку и видеофильмы, с их помощью можно организовывать речевые и видеоконференции в Интернете, создавать и обрабатывать графические изображения и и.д

Одна и та же запись может нести разную смысловую нагрузку. Например, набор цифр 251299 может обозначать: массу объекта; длину объекта; расстояние между объектами; номер телефона; запись даты 25 декабря 1999 года.

Для представления информации могут использоваться разные коды и, соответственно, надо знать определенные правила - законы записи этих кодов, т.е. уметь кодировать.

Код - набор условных обозначений для представления информации.

Кодирование - процесс представления информации в виде кода.

Для общения друг с другом мы используем код - русский язык. При разговоре этот код передается звуками, при письме - буквами. Водитель передает сигнал с помощью гудка или миганием фар. Вы встречаетесь с кодированием информации при переходе дороги в виде сигналов светофора. Таким образом, кодирование сводиться к использованию совокупности символов по строго определенным правилам.

Кодировать информацию можно различными способами: устно; письменно; жестами или сигналами любой другой природы.

Способ кодирования (форма представления) информации зависит от цели, ради которой осуществляется кодирование. Такими целями могут быть сокращение записи, засекречивание (шифровка) информации, удобство обработки и т. п.

Чаще всего применяют следующие способы кодирования информации:

1) графический - с помощью рисунков или значков;

2) числовой - с помощью чисел:

3) символьный с помощью символов того же алфавита, что и исходный текст.

Переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для хранения, передачи или обработки, также называют кодированием .

Действия по восстановлению первоначальной формы представления информации принято называть декодированием . Для декодирования надо знать код.

Кодирование текстовой информации

Если каждому символу алфавита сопоставить определенное целое число (например, порядковый номер), то с помощью двоичного кода можно кодировать и текстовую информацию. Для хранения двоичного кода одного символа выделен 1 байт = 8 бит.

Учитывая, что каждый бит принимает значение 0 или 1, количество их возможных сочетаний в байте равно 28 = 256. Значит, с помощью 1 байта можно получить 256 разных двоичных кодовых комбинаций и отобразить с их помощью 256 различных символов. Такое количество символов вполне достаточно для представления текстовой информации, включая прописные и заглавные буквы русского и латинского алфавита, цифры, знаки, графические символы и т.д.

Кодирование заключается в том, что каждому символу ставится в соответствие уникальный десятичный код от 0 до 255 или соответствующий ему двоичный код от 00000000 до 11111111. Таким образом, человек различает символы по их начертанию, а компьютер - по их коду.

Важно, что присвоение символу конкретного кода - это вопрос соглашения, которое фиксируется в кодовой таблице. Кодирование текстовой информации с помощью байтов опирается на несколько различных стандартов, но первоосновой для всех стал стандарт ASCII (American Standart Code for Information Interchange), разработанный в США в Национальном институте ANSI (American National Standarts Institute). В системе ASCII закреплены две таблицы кодирования - базовая и расширенная. Базовая таблица закрепляет значения кодов от 0 до 127, а расширенная относится к символам с номерами от 128 до 255.

Первые 33 кода (с 0 до 32) соответствуют не символам, а операциям (перевод строки, ввод пробела и т. д.).

Коды с 33 по 127 являются интернациональными и соответствуют символам латинского алфавита, цифрам, знакам арифметических операций и знакам препинания.

Коды с 128 по 255 являются национальными, т.е. в национальных кодировках одному и тому же коду соответствуют различные символы. В настоящее время существует много различных кодовых таблиц для русских букв (КОИ-8, СР1251, СР866, Mac, ISO),поэтому тексты, созданные в одной кодировке , могут не правильно отображаться в другой.

Кодирование графической информации

Графическая информация на экране монитора представляется в виде растрового изображения, которое формируется из определенного количества строк, которые, в свою очередь, содержат определенное количество точек (пикселей). Каждому пикселю присвоен код, хранящий информацию о цвете пикселя.

Для получения черно-белого изображения (без полутонов) пиксель может принимать только два состояния: “белый” или “черный”. Тогда для его кодирования достаточно 1 бита:

Пиксель на цветном дисплее может иметь различную окраску. Поэтому 1 бита на пиксель – недостаточно.

Для кодирования 4-цветного изображения требуется два бита на пиксель, поскольку два бита могут принимать 4 различных состояния. Может использоваться, например, такой вариант кодировки цветов:

00 – черный 10 – зеленый

01 – красный 11 – коричневый

Цветное изображение на экране монитора формируется за счет смешивания трех базовых цветов: красного, зеленого, синего. Из трех цветов можно получить восемь комбинаций:

1 1 0 Коричневый

Для получения богатой палитры цветов базовым цветам могут быть заданы различные интенсивности, тогда количество различных вариантов их сочетаний, дающих разные краски и оттенки, увеличивается.

Шестнадцатицветная палитра получается при использовании 4-разрядной кодировки пикселя: к трем битам базовых цветов добавляется один бит интенсивности. Этот бит управляет яркостью всех трех цветов одновременно.


Внимание! Все тесты в этом разделе разработаны пользователями сайта для собственного использования. Администрация сайта не проверяет возможные ошибки, которые могут встретиться в тестах.

Список вопросов теста

Вопрос 1

Как называется алфавит, который содержит всего два знака?

  • Двоичный
  • Формальный
  • Технический
  • Символьный
Вопрос 2

Как называется конечный набор различных символов, которые используются для записи информации на языке?

Составьте слово из букв:

Вопрос 3

Двоичный код какой разрядности потребуется для кодирования одного символа алфавита мощностью 32 символа?

Запишите число:

Вопрос 4

Что необходимо сделать с информацией для её дискретизации?

  • Перевести в двоичный код
  • Перевести в звуковую форму
  • Записать на каком-либо языке
  • Представить числами
Вопрос 5

Как называется процесс преобразования информации из непрерывной формы в дискретную?

  • Дискретизация
  • Нормализация
  • Кодирование
  • Формализация
Вопрос 6

Как называется запись информации с помощью символов двоичного алфавита?

  • Бинаризация
  • Двоичное кодирование
  • Формализация
  • Дискретизация
Вопрос 7

Укажите верный порядок представления информации при двоичном кодировании алфавита.

Укажите порядок следования всех 3 вариантов ответа:

  • Символ исходного алфавита
  • Порядковый номер символа
  • Двоичный код символа
Вопрос 8

Что является результатом двоичного кодирования информации?

  • Единицы и нули
  • Буквы
  • Цифры
  • Двоичный код
Вопрос 9

Как называется характеристика алфавита, обозначающая количество символов, которые в него входят?

Составьте слово из букв:

Вопрос 10

Для кодирования одного символа алфавита требуется трёхразрядный двоичный код. Какова его максимальная мощность?

Читайте также: