Как называется правило по которому сообщение преобразуется в цепочку знаков
Обновлено: 07.07.2024
■ Кодирование информации — процесс преобразования сигнала из формы, удобной для непосредственного использования информации, в форму, удобную для передачи, хранения или автоматической переработки.
В процессах восприятия, передачи и хранения информации живыми организмами, человеком и техническими устройствами происходит кодирование информации. В этом случае информация, представленная в одной знаковой системе, преобразуется в другую. Каждый символ исходного алфавита представляется конечной последовательностью символов кодового алфавита. Эта результирующая последовательность называется информационным кодом (кодовым словом, или просто кодом).
Примерами кодов являются последовательность букв в тексте, цифр в числе, двоичный компьютерный код и др.
Преобразование знаков или групп знаков одной знаковой системы в знаки или группы знаков другой знаковой системы называется перекодированием.
Кодирование может быть равномерным и неравномерным. При равномерном кодировании все символы заменяются кодами равной длины; при неравномерном кодировании разные символы могут кодироваться кодами разной длины (это затрудняет декодирование). Неравномерный код называют еще кодом переменной длины.
Вначале код Морзе был создан для букв английского алфавита, цифр и знаков препинания. Принцип этого кода заключался в том, что часто встречающиеся буквы кодировались более простыми сочетаниями точек и тире. Это делало код компактным. Позже код был разработан и для символов других алфавитов, включая русский.
Коды Морзе для некоторых букв.
Чтобы избежать неоднозначности, код Морзе включает также паузы между кодами разных символов.
Декодирование информации
В зависимости от системы кодирования информационный код может или не может быть декодирован однозначно. Равномерные коды всегда могут быть декодированы однозначно.
Для однозначного декодирования неравномерного кода важно, имеются ли в нем кодовые слова, которые являются одновременно началом других, более длинных кодовых слов.
Неравномерные коды, для которых выполняется условие Фано, называются префиксными. Префиксный код — такой неравномерный код, в котором ни одно кодовое слово не является началом другого, более длинного слова. В таком случае кодовые слова можно записывать друг за другом без разделительного символа между ними.
Например, код Морзе не является префиксным — для него не выполняется условие Фано. Поэтому в кодовый алфавит Морзе, кроме точки и тире, входит также символ–разделитель — пауза длиной в тире. Без разделителя однозначно декодировать код Морзе в общем случае нельзя.
- 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 25 человек из 18 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:
5 603 266 материалов в базе
Материал подходит для УМК
Самые массовые международные дистанционные
Школьные Инфоконкурсы 2022
Вы можете войти или зарегистрироваться, чтобы добавить ответ и получить бонус.
Почему пишется ночЬ, но ноЧКа, где Ь?
Объяснить написание мягкого знака в слове ночь можно тем, что оно является именем существительным, которое относится к третьему склонению. Это имя существительное женского рода с глухим согласным на конце, поэтому пишется мягкий знак на конце слова. Так же, как и слова : дочь, рожь, печь, речь. Но . Читать далее
Как правильно писать — от того или оттого?
Оба варианта могут существовать в русском языке. Нужно только понять, какая перед нами часть речи. Если перед нами наречие, тогда нужно писать слитно слово. В предложении это слово можно условно заменить на слово "потому". Например: Мальчик плакал оттого, что его обидели. Наша команда проиграла . Читать далее
Тренерует или тренирует как правильно, почему?
Слово "тренировать" происходит от английского "train" (в переводе на русский оно обозначает "тренировать"). Получается, что корень в данном глаголе - "трен", а "-ирова" - это суффикс. В некоторых словарях выделяют два суффикса: "-ир-, "-ова-" (это глагольные суффиксы). Так что объяснить . Читать далее
Сеются или сеятся как правильно, почему?
В данном случае нужно узнать спряжение глагола. Поставьте его в неопределённую форму: сеять (значит, первое спр.). Соответственно, правильно будет "сеют", "сеются". Аналогичные примеры: лаять (н.ф.) - лают (лаются), каяться (н.ф.) - каются, реять (н.ф.) - реют (реются), надеяться (н.ф.) - надеются . Читать далее
Какие правила поведения за столом должен знать ребёнок в 5 лет?
Безусловно, ребёнок копирует во всём своих родителей. Поведение за столом не является исключением. Ребёнок в пять лет должен знать основные правила поведения за столом. К этому возрасту ребёнок должен понимать, что перед тем, как сесть за стол, необходимо тщательно вымыть руки. Он уже чётко . Читать далее
Как пишется жёлудь или жолудь, почему?
Правильное написание: "жёлудь". А проверить можно очень простым способом: измените форму слова или подберите какое-нибудь однокоренное слово и посмотрите, есть ли чередование в корне (ё/е). Если такое чередование есть, то значит пишется буква "ё". Так, есть прилагательное "желудёвый" (обратите . Читать далее
Как правильно: натереть на тёрке или натереть на тёрку?
Люди, которые так говорят, увы, недостаточно прилежно учились в школе. Натереть на что-то - это значит разместить результат трения на каком-то объекте, скажем, на тарелке, на бутерброде и т. д. Пример: натереть сыр на тарелку. Но мы-то натираем с помощью тёрки, значит, на чём-то, а не на что-то. . Читать далее
Какие существуют правила безопасности на зимней рыбалке?
Чтобы зимняя рыбалка не обернулась трагедией нужно соблюдать элементарные правила поведения на покрытой льдом акватории водоёма. Нельзя выходить на лёд сразу после ледостава. Нужно дождаться, пока лёд не окрепнет и не наберёт толщину равную пяти, шести сантиметрам. При этом, на такой тонкий лёд . Читать далее
Дискретизация информации – процесс преобразования информации из непрерывной формы представления в дискретную. Чтобы представить информацию в дискретной форме, её следует выразить с помощью символов какого-нибудь естественного или формального языка.
Алфавит языка – конечный набор отличных друг от друга символов, используемых для представления информации. Мощность алфавита – это количество входящих в него символов.
Алфавит, содержащий два символа, называется двоичным алфавитом. Представление информации с помощью двоичного алфавита называют двоичным кодированием. Двоичное кодирование универсально, так как с его помощью может быть представлена любая информация.
Основная литература:
1. Босова Л. Л. Информатика: 7 класс. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2017. – 226 с.
Дополнительная литература:
- Босова Л. Л. Информатика: 7–9 классы. Методическое пособие. // Босова Л. Л., Босова А. Ю., Анатольев А. В., Аквилянов Н.А. – М.: БИНОМ, 2019. – 512 с.
- Босова Л. Л. Информатика. Рабочая тетрадь для 7 класса. Ч 1. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2019. – 160 с.
- Босова Л. Л. Информатика. Рабочая тетрадь для 7 класса. Ч 2. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2019. – 160 с.
- Гейн А. Г. Информатика: 7 класс. // Гейн А. Г., Юнерман Н. А., Гейн А.А. – М.: Просвещение, 2012. – 198 с.
Теоретический материал для самостоятельного изучения
Кодирование информации
Для решения своих задач человеку часто приходится преобразовывать имеющуюся информацию из одной формы представления в другую. Например, при чтении вслух происходит преобразование информации из дискретной (текстовой) формы в непрерывную (звук). Во время диктанта на уроке русского языка, наоборот, происходит преобразование информации из непрерывной формы (голос учителя) в дискретную (записи учеников).
Информация, представленная в дискретной форме, значительно проще для передачи, хранения или автоматической обработки. Поэтому в компьютерной технике большое внимание уделяется методам преобразования информации из непрерывной формы в дискретную.
Дискретизация информации – процесс преобразования информации из непрерывной формы представления в дискретную.
Рассмотрим суть процесса дискретизации информации на примере.
На метеорологических станциях имеются самопишущие приборы для непрерывной записи атмосферного давления. Результатом их работы являются барограммы – кривые, показывающие, как изменялось давление в течение длительных промежутков времени. Одна из таких кривых, вычерченная прибором в течение семи часов проведения наблюдений, показана на рисунке 1.
На основании полученной информации можно построить таблицу, содержащую показания прибора в начале измерений и на конец каждого часа наблюдений.
Полученная таблица даёт не совсем полную картину того, как изменялось давление за время наблюдений: например, не указано самое большое значение давления, имевшее место в течение четвёртого часа наблюдений. Но если занести в таблицу значения давления, наблюдаемые каждые полчаса или 15 минут, то новая таблица будет давать более полное представление о том, как изменялось давление.
Таким образом, информацию, представленную в непрерывной форме (барограмму, кривую), мы с некоторой потерей точности преобразовали в дискретную форму (таблицу).
В дальнейшем вы познакомитесь со способами дискретного представления звуковой и графической информации.
Двоичное кодирование
В общем случае, чтобы представить информацию в дискретной форме, её следует выразить с помощью символов какого-нибудь естественного или формального языка. Таких языков тысячи. Каждый язык имеет свой алфавит.
Алфавит – конечный набор отличных друг от друга символов (знаков), используемых для представления информации. Мощность алфавита – это количество входящих в него символов (знаков).
Алфавит, содержащий два символа, называется двоичным алфавитом (рис. 3). Представление информации с помощью двоичного алфавита называют двоичным кодированием. Закодировав таким способом информацию, мы получим её двоичный код.
Рассмотрим в качестве символов двоичного алфавита цифры 0 и 1. Покажем, что любой алфавит можно заменить двоичным алфавитом. Прежде всего, присвоим каждому символу рассматриваемого алфавита порядковый номер. Номер представим с помощью двоичного алфавита. Полученный двоичный код будем считать кодом исходного символа.
Если мощность исходного алфавита больше двух, то для кодирования символа этого алфавита потребуется не один, а несколько двоичных символов. Другими словами, порядковому номеру каждого символа исходного алфавита будет поставлена в соответствие цепочка (последовательность) из нескольких двоичных символов. Правило получения двоичных кодов для символов алфавита мощностью больше двух можно представить схемой на рисунке.
Двоичные символы (0,1) здесь берутся в заданном алфавитном порядке и размещаются слева направо. Двоичные коды (цепочки символов) читаются сверху вниз. Все цепочки (кодовые комбинации) из двух двоичных символов позволяют представить четыре различных символа произвольного алфавита:
Цепочки из трёх двоичных символов получаются дополнением двухразрядных двоичных кодов справа символом 0 или 1. В итоге кодовых комбинаций из трёх двоичных символов получается 8 – вдвое больше, чем из двух двоичных символов:
Соответственно, четырёхразрядный двоичный код позволяет получить 16 кодовых комбинаций, пятиразрядный – 32, шестиразрядный – 64 и т. д.
Длину двоичной цепочки – количество символов в двоичном коде – называют разрядностью двоичного кода.
Обратите внимание, что:
32 = 2 ∙ 2 ∙ 2 ∙ 2 ∙ 2 и т. д.
Здесь количество кодовых комбинаций представляет собой произведение некоторого количества одинаковых множителей, равного разрядности двоичного кода.
Если количество кодовых комбинаций обозначить буквой N, а разрядность двоичного кода – буквой i, то выявленная закономерность в общем виде будет записана так:
В математике такие произведения записывают в виде:
Задача. Вождь племени Мульти поручил своему министру разработать двоичный код и перевести в него всю важную информацию. Двоичный код какой разрядности потребуется, если алфавит, используемый племенем Мульти, содержит 16 символов? Выпишите все кодовые комбинации.
Решение. Так как алфавит племени Мульти состоит из 16 символов, то и кодовых комбинаций им нужно 16. В этом случае длина (разрядность) двоичного кода определяется из соотношения: 16 = 2 i . Отсюда i = 4.
Чтобы выписать все кодовые комбинации из четырёх 0 и 1, воспользуемся схемой на рис. 1.13: 0000, 0001, 0010, 0011, 0100, 0101, 0110, 0111, 1000, 1001, 1010, 1011, 1100, 1101, 1110, 1111.
Универсальность двоичного кодирования
В начале нашей беседы вы узнали, что информация, представленная в непрерывной форме, может быть выражена с помощью символов некоторого естественного или формального языка. В свою очередь, символы произвольного алфавита могут быть преобразованы в двоичный код. Таким образом, с помощью двоичного кода может быть представлена любая информация на естественных и формальных языках, а также изображения и звуки (рис. 6). Это и означает универсальность двоичного кодирования.
Простота технической реализации – главное достоинство двоичного кодирования. Недостаток двоичного кодирования – большая длина получаемого кода.
Равномерные и неравномерные коды
Различают равномерные и неравномерные коды. Равномерные коды в кодовых комбинациях содержат одинаковое число символов, неравномерные – разное.
Выше мы рассмотрели равномерные двоичные коды.
Разбор решения заданий тренировочного модуля
№1.Тип задания: ввод с клавиатуры пропущенных элементов в тексте
Переведите десятичное число 273 в двоичную систему счисления.
Воспользуемся алгоритмом перевода целых чисел из системы с основанием p в систему с основанием q:
1. Основание новой системы счисления выразить цифрами исходной системы счисления и все последующие действия производить в исходной системе счисления.
2. Последовательно выполнять деление данного числа и получаемых целых частных на основание новой системы счисления до тех пор, пока не получим частное, меньшее делителя.
3. Полученные остатки, являющиеся цифрами числа в новой системе счисления, привести в соответствие с алфавитом новой системы счисления.
4. Составить число в новой системе счисления, записывая его, начиная с последнего остатка.
Читайте также: