Найдите все способы декодирования сообщения 0110100011000

Урок 5
Кодирование и декодирование
§5. Язык и алфавит. §6. Кодирование

Содержание урока

§5. Язык и алфавит

§6. Кодирование

Задачи

§6. Кодирование

Задачи

1. Расшифруйте сообщение, записанное с помощью кода Морзе, которое используется как международный сигнал бедствия:

.

2. Покажите с помощью дерева, что кодовая таблица из примера 2 удовлетворяет «обратному» условию Фано.

3. Для кодирования сообщения используется таблица

Найдите все способы декодирования сообщения 1111001011.

4. Для кодирования сообщения используется таблица

Найдите все способы декодирования сообщения 1111001001100.

5. Для кодирования сообщения используется таблица

Найдите все способы декодирования сообщения 1111001010.

6. Для кодирования сообщения используется таблица

Найдите все способы декодирования сообщения 01110011.

7. Для кодирования сообщения используется таблица

Декодируйте сообщение 0110100011000.

8. Для кодирования сообщения, состоящего только из букв А, В, С, D и Е, используется неравномерный двоичный код:

Какие из сообщений были переданы без ошибок:

*9. Для передачи по каналу связи сообщения, состоящего только из букв А, Б, В, Г, решили использовать неравномерный код: А = 0, Б = 10, В = 110. Как нужно закодировать букву Г, чтобы длина кода была минимальной и допускалось однозначное разбиение кодированного сообщения на буквы?

*10. Для передачи по каналу связи сообщения, состоящего только из букв А, Б, В, Г, решили использовать неравномерный код: А = 0, Б = 100, В = 101. Как нужно закодировать букву Г, чтобы длина кода была минимальной и допускалось однозначное разбиение кодированного сообщения на буквы?

*11. Для передачи по каналу связи сообщения, состоящего только из букв А, Б, В, Г, решили использовать неравномерный код: А = 01, Б = 1, В = 001. Как нужно закодировать букву Г, чтобы длина кода была минимальной и допускалось однозначное разбиение кодированного сообщения на буквы?

*12. Для передачи по каналу связи сообщения, состоящего только из букв А, Б, В, Г, решили использовать неравномерный код: А = О, Б = 100, В =110. Как нужно закодировать букву Г, чтобы длина кода была минимальной и допускалось однозначное разбиение кодированного сообщения на буквы?

*13. Для передачи по каналу связи сообщения, состоящего только из букв А, Б, В, Г, решили использовать неравномерный код: А = 00, Б = 11, В = 100 и Г = 10. Определите, допускает ли такой код однозначное декодирование сообщения. Выполняется ли для него условие Фано?

Следующая страница §5. Язык и алфавит

Cкачать материалы урока

Источник

Практическая работа № 5
«Декодирование»

1. Для кодирования сообщения используется таблица 1

1 Выберите вариант по указанию учителя.

Сообщение: 0101110010110 (Ответы: ГБАДДА, ДДБВДА)

Сообщение: 01011100101101 (Ответы: ААВААД, ААВГБА)

Сообщение: 0010001001001 (Ответы: БВГББ, ВДГББ)

Сообщение: 0100001101000010 (Ответы: БАДГАБ, ГАВГАБ)

Сообщение: 1010000011011000 (Ответы: ААГВВГ, АБГДВГ)

Используя средства текстового процессора, изобразите двоичное дерево, соответствующее этому коду.

2. Выполняется ли для этой кодовой таблицы условие Фано? Обратное условие Фано? Почему?

3. Найдите все способы декодирования сообщение, записанное под таблицей:

Проверьте свой ответ с помощью программы decode.

4. Замените код одного символа так, чтобы выполнилось условие Фано (или обратное условие Фано). Выделите зеленым фоном ячейку таблицы с измененным кодом символа.

5. Сократите код одного символа в таблице, полученной в п. 4 так, чтобы условие Фано (или обратное условие Фано) по-прежнему выполнялось. Выделите фиолетовым фоном ячейку таблицы с измененным кодом символа.

Источник

—>Электронный учебник —>

Расшифруйте сообщение, записанное с помощью кода Морзе, ко1 рое используется как международный сигнал бедствия:
Покажите с помощью дерева, ‘
удовлетворяет «обратному» услс

Для кодирования сообщения иы

1 кодовая таблица из примера 2 ю Фано. [ьзуется таблица

Найдите все способы декодирования сообщения 1111001011. 4. Для кодирования сообщения используется таблица

Найдите все способы декодирования сообщения 1111001001100. 5. Для кодирования сообщения используется таблица

Найдите все способы декодирования сообщения 1111001010.6. Для кодирования сообщения используется таблица

Найдите все способы декодирования сообщения 01110011. 7. Для кодирования сообщения используется таблица

Декодируйте сообщение 0110100011000.

8. Для кодирования сообщения, состоящего только из букв А, В, С, D и Е, используется неравномерный двоичный код:

Какие из сообщений были переданы без ошибок: 1)110000010011110 2)110000011011110 3)110001001001110 4)110000001011110

*9. Для передачи по каналу связи сообщения, состоящего только из букв А, Б, В, Г, решили использовать неравномерный код: А = 0, Б = 10, В — 110. Как нужно закодировать букву Г, чтобы длина кода была минимальной и допускалось однозначное разбиение кодированного сообщения на буквы

*10. Для передачи по каналу связи сообщения, состоящего только из букв А, Б, В, Г, решили использовать неравномерный код: А = 0, Б = 100, В = 101. Как нужно закодировать букву Г, чтобы длина кода была минимальной и допускалось однозначное разбиение кодиро­ванного сообщения на буквы?

*11. Для передачи по каналу связи сообщения, состоящего только из букв А, Б, В, Г, решили использовать неравномерный код: А = 01, Б = 1, В = 001. Как нужно закодировать букву Г, чтобы длина кода была минимальной и допускалось однозначное разбиение кодиро­ванного сообщения на буквы?

*12. Для передачи по каналу связи сообщения, состоящего р.

букв А, Б, В, Г, решили использовать неравномерный код: А = О, Б = 100, В =110. Как нужно закодировать букву Г, чтобы длина кода была минимальной и допускалось однозначное разбиение ко­дированного сообщения на буквы?

*13. Для передачи по каналу связи сообщения, состоящего только из букв А, Б, В, Г, решили использовать неравномерный код: А = 00, Б = 11, В = 100 и Г = 10. Определите, допускает ли такой код однозначное декодирование сообщения. Выполняется ли для него условие Фано?

Источник

Уроки 7 — 8
Кодирование и декодирование
§5. Язык и алфавит. §6. Кодирование

Содержание урока

§5. Язык и алфавит

§6. Кодирование

Задачи

§6. Кодирование

Задачи

1. Расшифруйте сообщение, записанное с помощью кода Морзе, которое используется как международный сигнал бедствия:

.

2. Покажите с помощью дерева, что кодовая таблица из примера 2 удовлетворяет «обратному» условию Фано.

3. Для кодирования сообщения используется таблица

Найдите все способы декодирования сообщения 1111001011.

4. Для кодирования сообщения используется таблица

Найдите все способы декодирования сообщения 1111001001100.

5. Для кодирования сообщения используется таблица

Найдите все способы декодирования сообщения 1111001010.

6. Для кодирования сообщения используется таблица

Найдите все способы декодирования сообщения 01110011.

7. Для кодирования сообщения используется таблица

Декодируйте сообщение 0110100011000.

8. Для кодирования сообщения, состоящего только из букв А, В, С, D и Е, используется неравномерный двоичный код:

Какие из сообщений были переданы без ошибок:

*9. Для передачи по каналу связи сообщения, состоящего только из букв А, Б, В, Г, решили использовать неравномерный код: А = 0, Б = 10, В = 110. Как нужно закодировать букву Г, чтобы длина кода была минимальной и допускалось однозначное разбиение кодированного сообщения на буквы?

*10. Для передачи по каналу связи сообщения, состоящего только из букв А, Б, В, Г, решили использовать неравномерный код: А = 0, Б = 100, В = 101. Как нужно закодировать букву Г, чтобы длина кода была минимальной и допускалось однозначное разбиение кодированного сообщения на буквы?

*11. Для передачи по каналу связи сообщения, состоящего только из букв А, Б, В, Г, решили использовать неравномерный код: А = 01, Б = 1, В = 001. Как нужно закодировать букву Г, чтобы длина кода была минимальной и допускалось однозначное разбиение кодированного сообщения на буквы?

*12. Для передачи по каналу связи сообщения, состоящего только из букв А, Б, В, Г, решили использовать неравномерный код: А = О, Б = 100, В =110. Как нужно закодировать букву Г, чтобы длина кода была минимальной и допускалось однозначное разбиение кодированного сообщения на буквы?

*13. Для передачи по каналу связи сообщения, состоящего только из букв А, Б, В, Г, решили использовать неравномерный код: А = 00, Б = 11, В = 100 и Г = 10. Определите, допускает ли такой код однозначное декодирование сообщения. Выполняется ли для него условие Фано?

Следующая страница §5. Язык и алфавит

Cкачать материалы урока

Источник

Найдите все способы декодирования сообщения 0110100011000

Тема: Кодирование и декодирование информации.

Что нужно знать:

· кодирование – это перевод информации с одного языка на другой (запись в другой системе символов, в другом алфавите)

· обычно кодированием называют перевод информации с «человеческого» языка на формальный, например, в двоичный код, а декодированием – обратный переход

· один символ исходного сообщения может заменяться одним символом нового кода или несколькими символами, а может быть и наоборот – несколько символов исходного сообщения заменяются одним символом в новом коде (китайские иероглифы обозначают целые слова и понятия)

· кодирование может быть равномерное и неравномерное;
при равномерном кодировании все символы кодируются кодами равной длины;
при неравномерном кодировании разные символы могут кодироваться кодами разной длины, это затрудняет декодирование

· закодированное сообщение можно однозначно декодировать с начала, если выполняется условие Фано: никакое кодовое слово не является началом другого кодового слова;

· закодированное сообщение можно однозначно декодировать с конца, если выполняется обратное условие Фано: никакое кодовое слово не является окончанием другого кодового слова;

· условие Фано – это достаточное, но не необходимое условие однозначного декодирования.

Пример задания:

Для кодирования некоторой последовательности, состоящей из букв А, Б, В, Г и Д, используется неравномерный двоичный код, позволяющий однозначно декодировать полученную двоичную последовательность. Вот этот код: А–00, Б–010, В–011, Г–101, Д–111. Можно ли сократить для одной из букв длину кодового слова так, чтобы код по-прежнему можно было декодировать однозначно? Коды остальных букв меняться не должны. Выберите правильный вариант ответа.

1) для буквы Б – 01 2) это невозможно

3) для буквы В – 01 4) для буквы Г – 01

Решение (1 способ, проверка условий Фано):

1) для однозначного декодирования достаточно, чтобы выполнялось условие Фано или обратное условие Фано;

2) проверяем последовательно варианты 1, 3 и 4; если ни один из них не подойдет, придется выбрать вариант 2 («это невозможно»);

3) проверяем вариант 1: А–00, Б– 01 , В–011, Г–101, Д–111.

«прямое» условие Фано не выполняется (код буквы Б совпадает с началом кода буквы В);

«обратное» условие Фано не выполняется (код буквы Б совпадает с окончанием кода буквы Г); поэтому этот вариант не подходит ;

4) проверяем вариант 3: А–00, Б–010, В– 01 , Г–101, Д–111.

«прямое» условие Фано не выполняется (код буквы В совпадает с началом кода буквы Б);

«обратное» условие Фано не выполняется (код буквы В совпадает с окончанием кода буквы Г); поэтому этот вариант не подходит ;

5) проверяем вариант 4: А–00, Б–010, В–011, Г– 01 , Д–111.

«прямое» условие Фано не выполняется (код буквы Г совпадает с началом кодов букв Б и В); но «обратное» условие Фано выполняется (код буквы Г не совпадает с окончанием кодов остальных буквы); поэтому этот вариант подходит ;

6) правильный ответ – 4 .

Решение (2 способ, дерево):

1) построим двоичное дерево, в котором от каждого узла отходит две ветки, соответствующие выбору следующей цифры кода – 0 или 1; разместим на этом дереве буквы А, Б, В, Г и Д так, чтобы их код получался как последовательность чисел на рёбрах, составляющих путь от корня до данной буквы (красным цветом выделен код буквы В – 011):

2) здесь однозначность декодирования получается за счёт того, что при движении от корня к любой букве в середине пути не встречается других букв (выполняется условие Фано);

3) теперь проверим варианты ответа: предлагается перенести одну из букв, Б, В или Г, в узел с кодом 01, выделенный синим цветом

4) видим, что при переносе любой из этих букв нарушится условие Фано; например, при переносе буквы Б в синий узел она оказывается на пути от корня до В, и т.д.; это значит, что предлагаемые варианты не позволяют выполнить прямое условие Фано

5) хочется уже выбрать вариант 2 («это невозможно»), но у нас есть еще обратное условие Фано, для которого тоже можно построить аналогичное дерево, в котором движение от корня к букве дает её код с конца (красным цветом выделен код буквы В – 011, записанный с конца):

видно, что обратное условие Фано также выполняется, потому что на пути от корня к любой букве нет других букв

6) в заданных вариантах ответа предлагается переместить букву Б, В или Г в синий узел; понятно, что Б или В туда перемещать нельзя – перемещённая буква отказывается на пути от корня к букве Г; а вот букву Г переместить можно, при этом обратное условие Фано сохранится

7) правильный ответ – 4 .

Ещё пример задания:

Для кодирования некоторой последовательности, состоящей из букв А, Б, В, Г и Д, решили использовать неравномерный двоичный код, позволяющий однозначно декодировать двоичную последовательность, появляющуюся на приёмной стороне канала связи. Использовали код:
А–1, Б–000, В–001, Г–011. Укажите, каким кодовым словом должна быть закодирована буква Д. Длина этого кодового слова должна быть наименьшей из всех возможных. Код должен удовлетворять свойству однозначного декодирования.

1) 00 2) 01 3)11 4) 010

8) заметим, что для известной части кода выполняется условие Фано – никакое кодовое слово не является началом другого кодового слова

9) если Д = 00, такая кодовая цепочка совпадает с началом Б = 000 и В = 001, невозможно однозначно раскодировать цепочку 000000: это может быть ДДД или ББ; поэтому первый вариант не подходит

10) если Д = 01, такая кодовая цепочка совпадает с началом Г = 011, невозможно однозначно раскодировать цепочку 011: это может быть ДА или Г; поэтому второй вариант тоже не подходит

11) если Д = 11, условие Фано тоже нарушено: кодовое слово А = 1 совпадает с началом кода буквы Д, невозможно однозначно раскодировать цепочку 111: это может быть ДА или ААА; третий вариант не подходит

12) для четвертого варианта, Д = 010, условие Фано не нарушено;

13) правильный ответ – 4 .

· условие Фано – это достаточное, но не необходимое условие однозначного декодирования, поэтому для уверенности полезно найти для всех «неправильных» вариантов контрпримеры: цепочки, для которых однозначное декодирование невозможно

Еще пример задания:

Для кодирования букв А, Б, В, Г решили использовать двухразрядные последовательные двоичные числа (от 00 до 11, соответственно). Если таким способом закодировать последовательность символов БАВГ и записать результат шестнадцатеричным кодом, то получится

14) из условия коды букв такие: A – 00, Б –01, В – 10 и Г – 11, код равномерный

15) последовательность БАВГ кодируется так: 01 00 10 11 = 1001011

16) разобьем такую запись на тетрады справа налево и каждую тетраду переведем в шестнадцатеричную систему (то есть, сначала в десятичную, а потом заменим все числа от 10 до 15 на буквы A, B, C, D, E, F); получаем

1001011 = 0100 1011₂ = 4B ₁₆

17) правильный ответ – 1.

· расчет на то, что при переводе тетрад в шестнадцатеричную систему можно забыть заменить большие числа (10–15) на буквы (1011₂ = 11, получаем неверный ответ 411₁₆)

· может быть дан неверный ответ, в котором нужные цифры поменяли местами (расчет на невнимательность), например, B 4₁₆

· в ответах дана последовательность, напоминающая исходную (неверный ответ BACD ₁₆), чтобы сбить случайное угадывание

Еще пример задания:

Для 5 букв латинского алфавита заданы их двоичные коды (для некоторых букв – из двух бит, для некоторых – из трех). Эти коды представлены в таблице:

Источник