Придумай свой способ кодирования информации

10. Кодирование информации

Понять, что такое кодирование и как люди кодируют информацию.

Научиться кодировать информацию разными способами.

Когда мы говорим, это звуковое ко­дирование информации. Речь человека можно иначе назвать звуковым сообще­нием. Каждое слово в звуковом сообще­нии имеет определённое значение, то есть смысл. Слова несут человеку информацию. Если устное сообщение закодировать знаками на носителе информации, напри­мер на бумаге, это будет письменное сообщение.

Чтобы создавать письменные сообще­ния, люди изобрели письменность.

Письменность — это способ кодирования информации с целью сохранять информацию и передавать её.

Для каждого звука люди придумали своё графическое изображение — знак, который назвали буквой.

Это могло быть и так. Услышал чело­век звук. Он понял, что жужжит жук, и изобразил это знаком, похожим на жука.

Буква Ж напоминает жука, который жужжит. А слово «жужжит» не случайно содержит три буквы Ж. При произношении оно напоминает звуки, которые издает жук.

Буквы придумали для кодирования звуковой информации, чтобы её было удобно хранить и передавать.

Буквы записали в определённом по­рядке, и этот список букв назвали алфа­витом. Строгий порядок расположения букв в алфавите связывает буквы в сис­тему знаков. Каждый знак занимает опре­делённое место.

Слово «алфавит» придумали в Древней Греции. Оно произошло от названия двух первых букв греческого алфавита: «альфа» и «вита».

На Руси пользовались буквами, кото­рые изображены на рисунке:

От названия первых двух букв славян­ского алфавита «аз» и «буки» произошло слово «азбука».

Кодирование информации с помощью букв называют алфавитным письмом.

Буквенное кодирование информации обладает замечательным свойством. На­пример, в алфавите русского языка всего 33 буквы, но с их помощью можно зако­дировать любые слова.

Кодирование информации — это её представление на носителе в форме, удобной для хранения и передачи.

Кодировать информацию можно и другими знаками — цифрами. Из цифр можно составить число по специальным правилам. Правила составления чисел из цифр школьники изучают на уроках мате­матики. Числом кодируют количество пред­метов или порядковый номер предмета в ряду.

Кодировать информацию можно зву­ками барабана, колокола, горна. В мо­бильном телефоне вызов разных абонентов можно закодировать разными мелодиями.

Чтобы записать мелодию на бумаге, используют нотное кодирование. Для этого люди придумали упорядоченный набор нотных знаков: систему символов. Каждая нота представляет собой условный графический знак. Ноты располагают на нотоносце. Нотоносец — это пять линий, связанных скрипичным или басовым клю­чом. Каждая нота указывает высоту и дли­тельность звука.

Источник

§7. Кодирование информации — Ответы рабочая тетрадь Босов 5 класс

79. Заполните таблицу.

80. Запишите цифрами числа, встречающиеся в тексте.

Миллиард – очень большое число. За тридцать лет с первого января тысяча девятьсот семидесятого года по тридцать первое декабря тысяча девятьсот девяносто девятого года прошло десять тысяч девятьсот пятьдесят семь суток, что составляет двести шестьдесят две тысячи девятьсот шестьдесят восемь часов или девятьсот сорок шесть миллионов шестьсот восемьдесят четыре тысячи восемьсот секунд. Значит, за тридцать лет не пройдёт и миллиарда секунд.

1000000000, 30, 1, 1970, 31, 1999, 10957, 262968, 946684800, 30, 1000000000.

81. Представьте в виде арифмитических выражений следующие утверждения.

а) Если к трём прибавить четыре, потом умножить полученное число на четыре и разделить на разность восьми и шести, то в результате получится четырнадцать.

((4 + 3) * 4) / (8 — 6) = 14

б) Разность двадцати семи сотых и девяти сотых равна восемнадцати сотым.

82. Заполните таблицу, расположенную слева, и запишите содержащуюся в ней информацию в виде арифметичских выражений в таблице справа.

83. Дана кодовая таблица флажковой азбуки.

Старший помощник Лом сдает экзамен капитану Врунгелю. Помогите ему прочитать следующие слова и попытайтесь объяснить их значения.

84. Что прочитал Лом на флагах встречной шхуны?

85. Старший помощник Лом оказался старательным учеником. Чтобы порадовать капитана Врунгеля, он выучил морскую семафорную азбуку, в которой каждая буква кодируется определнным положением рук с флажками.

Расшифруйте подаваемые Ломом сигналы.

86. Дана кодовая таблица азбуки Морзе.

Расшифруйте следующие записи.

87. Зашифруйте с помощью азбуки Морзе.

88. Поставьте каждой букве в соответствие ее порядковый номер в алфавите (заполните пустые клетки).

Зная, что каждому числу соответствует буква алфавита с таким же порядковым номером, расшифруйте следующие сообщения.

а) 12-21-12-21-26-12-1 12-21-12-21-26-16-15-12-21 19-26-10-13-1 12-1-17-32-26-16-15.

Кукушка кукушонку сшила капюшон.

б) 20-12-7-20 20-12-1-25 20-12-1-15-10 15-1 17-13-1-20-12-10 20-1-15-6.

Ткёт ткач ткани на платки Тане.

89. Известно, что некто расположил все буквы алфавита по кругу и заменил каждую букву исходного сообщения на следующую после нее. Декодируйте полученные шифровки:

а) об оёу й тфеб оёу. — На нет и суда нет.

б) лпоёч — еёмф гёоёч. — Конец — делу венец.

90. Декодируйте текст.

21 * 12-16-4-16 * 19-10-13-30-15-29-6 * 14-29-26-24-29, 20-16-20 * 17-16-2-6-5-10-20 * 16-5-15-16-4-16. 12-20-16 * 19-10-13-7-15 * 9-15-1-15-10-33-14-10, 20-16-20 * 17-16-2-6-5-10-20 * 20-29-19-33-25-10.

Декодированный текст: У кого сильные мышцы, тот победит одного. Кто силен знаниями, тот победит тысячи.

Правило кодирования установите по ключу.

Ключ: 12-16-5 — расшифровывается как система условных знаков для представления информации. (Код)

91. Декодируйте текст.

21-19-22-6-16-17 * 4 * 22-26-7-16-11-11 — 14-7-5-13-17 * 4 * 3-17-33.

Ответ: Трудно в учении — легко в бою.

Правило кодирования установите по ключу.

Ключ: 11-16-21-7-19-16-7-21 — расшифровывается как самый современный информационный канал. (Интернет)

92. Чтобы узнать зашифрованное слово, возьмите только первые слоги из данных слов:

а) колос, мебель, таракан — Комета
б) молоко, нерест, таракан — Монета
в) кора, лото, боксер — Колобок
г) баран, рана, банщик — Барабан
д) монета, лошадь, корова — Молоко

93. Чтобы узнать зашифрованное слово, возьмите только вторые слоги из данных слов:

а) соловей, потолок — Лото
б) змея, рама — Яма
в) пуговица, молоток, лава — Голова
г) укор, бузина, тина — Корзина
д) поворот, пороша, канава — Ворона

94. Чтобы узнать зашифрованное слово, возьмите только последние слоги из данных слов:

а) мебель, ружьё — Бельё
б) соломка, пора, мель — Карамель
в) лиса, письмо, перелёт — Самолёт
г) пуловер, пальто, полёт — Вертолёт
д) молоко, реле, лассо — Колесо

95. Кодирование текста осуществляется перестановкой букв в каждом слове по одному и тому же правилу. Восстановите зашифрованную информацию и сформулируйте правило кодирования.

96. Известно, что некто для шифрования сообщений после каждой гласной буквы вставляет букву «А», а после согласной — букву «Т». Декодируйте зашифрованную информацию.

97. Придумайте собственным способ кодирования букв русского алфавита: графический (с помощью особых картинок или знаков), числовой (с помощью чисел) или символьный (с помощью тех же букв).

А-1 Б-8 В-15 Г-22 Д-28 Е-2 Ё-9 Ж-16 З-23 И-29 Й-3 К-10 Л-17 М-24 Н-30 О-4 П-11 Р-18 С-25 Т-31 У-5 Ф-12 Х-19 Ц-26 Ч-32 Ш-6 Щ-13 Ъ-20 Ы-27 Ь-33 Э-7 Ю-14 Я-21

С помощью собственного кода закодируйте слово «УСПЕХ».

98. Впишите подходящие по смыслу слова.

Чтобы рубить дрова, нужен топор (14 2 3 2 7)
а чтобы полить огород — лейка (10 4 5 1 6)

Рыбаки сделали во льду прорубь (3 7 2 7 8 9 11)
и стали ловить рыбу.

Самый колючий зверь в лесу — это ёж (12 13)

Разгадайте код и прочитайте с его помощью пословицу:

1, 2, 3, 4, 5, 1, 6 — Копейка
7, 8, 9, 10, 11 — рубль
9, 4, 7, 4, 13, 12, 14 — бережёт.

99. На координатной плоскости отметьте и пронумеруйте точки, координаты которых приведены ниже. Соедините точки в заданной последовательности. Помните, первое число — координата по оси ОХ, второе — по оси OY. После проверки правильности выполнения задания можно раскрасить полученную картинку цветными карандашами.

100. Разгадайте кроссворд «Кодирование информации».

По горизонтали. 3. Французский математик, в честь которого названа прямоугольная система координат. — Декарт 6. Способ кодирования информации с помощью чисел. — Числовой 8. Способ кодирования информации с помощью символов того же алфавита, что и исходный текст. — Символьный 9. Представление информации с помощью некоторого кода. — Кодирование 10. Игра, в которой фигуры перемещаются по клеткам с координатами. — Шахматы

По вертикали. 1. Один из удобных способов представления графической информации с помощью чисел. — Метод координат 2. Способ кодирования информации с помощью рисунков или значков. — Графический 4. Французский педагог, придумавший специальный способ представления информации для слепых. — Брайль 5. Система условных знаков для представления информации. — Код 7. Графическая форма представления информации (множественное число). — Схемы

101. Если «жало» — это «двор», а «хна» — это «зев», то чему равна «ель»? А также — «мель» и «щель»? (Для ответа на вопросы посмотрите внимательно на клавиатуру.)

Необходимо на клавиатуре сместить на 1 клавишу влево, чтобы получить необходимый результат.

Ель — кот
Мель — скот
Щель — шкот

Источник

Информатика

Именная карта банка для детей
с крутым дизайном, +200 бонусов

Закажи свою собственную карту банка и получи бонусы

План урока:

Примеры кодирования информации:

• трансляция письменных сообщений с использованием русских букв (АБВГД…ЭЮЯ);
• запись чисел цифрами (0123456789);
• использование языка жестов при общении глухонемых людей

Другими словами, переход сообщения из одной формы ее в другую, согласно определенным правилам, и выражает в чем суть кодирования информации.

Информация проходит кодирование в целях:

• упрощения сбора исходных данных;
• сокращения объема занимаемой памяти информационными сообщениями;
• удобства хранения материалов;
• эффективной обработки и обмена информацией;
• сокрытия необходимых сведений.

История кодирования информации насчитывает сотни веков. Издавна люди использовали криптограммы (зашифрованные сообщения).

В 19 веке с изобретением телеграфа С. Морзе был придуман и принципиально новый способ шифрования. Телеграфное сообщение передавалось по проводам последовательностью коротких и долгих сигналов (точка и тире).

Вслед за ним Ж. Бодо создал основополагающий в истории современной информатики метод бинарного кодирования информации, который заключается в применении всего двух различающихся электрических сигналов. Кодирование информации в компьютере также подразумевает использование двух чисел.

Разработанная в 1948г. К. Шенноном «Теория информации и кодирования» стала основополагающей в современном кодировании данных.

Кодирование информации в информатике, одна из базовых тем. Понимание для чего нужна процедура кодирования передаваемой информации, каким образом она осуществляется, поможет в изучении принципов работы компьютера.

Способы кодировки

Проанализируем разнообразные виды информации и особенности ее кодирования.

По принципу представления все информационные сведения можно классифицировать на следующие группы:

• графическая;
• аудиоинформация (звуковая);
• символьная (текстовая);
• числовая;
• видеоинформация.

Способы кодирования информации обусловлены поставленными целями, а также имеющимися возможностями,методами ее дальнейшей обработки и сохранения. Одинаковые сообщения могут отображаться в виде картинок и условных знаков (графический способ), чисел (числовой способ) или символов (символьный способ).

Соответственно происходит и классификация информации по способу кодирования:

• символьные сообщения включают знаки дорожного движения, сигналы светофора и т.д.;
• текстовые данные – это книги, нотные записи, различные документы;
• всевозможные изображения (фотографии, схемы, рисунки) представляют все многообразие графической информации.

Чтобы расшифровать сообщение, отображаемое в выбранной системе кодирования информации, необходимо осуществить декодирование – процесс восстановления до исходного материала. Для успешного осуществления расшифровки необходимо знать вид кода и методы шифрования.

Самыми распространенными видами кодировок информации являются следующие:

• преобразование текста;
• графическая кодировка;
• кодирование числовых данных;
• перевод звука в бинарную последовательность чисел;
• видеокодирование.

Различают такие методы кодирования информации как:

• метод замены (подстановки) – знаки первоначального сообщения заменяются на соответствующие символы выбранного кодового алгоритма;
• метод перестановки – символы оригинального текста меняются местами по определенной схеме;
• метод гаммирования – к исходным обозначениям добавляется случайная последовательность других знаков.

Двоичный код

Самый широко используемый метод кодирования информации – двоичное кодирование. Кодирование данных двоичным кодом применяется во всех современных технологиях.

Двоичный (бинарный) код — последовательность нолей и единиц. Это универсальный способ отображения любых информационных сведений (текстовых сообщений, картинок, звуковых и видеоматериалов). Сведения, закодированные в бинарном коде, очень удобно хранить, обрабатывать и передавать с одного электронного устройства на другое, в чем и заключается преимущества использования двоичного кодирования информации.

Двоичное кодирование информации применяется для различных данных:

• двоичное кодирование текстовой информации заключается в присвоении буквенным, цифровым и другим обозначениям определенного кода. Он записывается в компьютерной памяти цепочкой из нулей и единиц. Порядок кодирования алфавита в двоичный код с помощью стандарта ASCII является наглядным примером;
• вид используемой графики влияет на то, каким образом производится двоичное кодирование графической информации;
• двоичное кодирование звуковой информации происходит после дискретизации звуковой волны и присвоения каждому компоненту соответствующего бинарной цепочки чисел;
• кодирование двоичным кодом видеоматериалов сочетает принципы работы со звуком и растровыми изображениями.

Обработка графических изображений

Кодирование текстовой, звуковой и графической информации осуществляется в целях ее качественного обмена, редактирования и хранения. Кодировка информационных сообщений различного типа обладает своими отличительными чертами, но, в целом, она сводится к преобразованию их в двоичном виде.

Рисунки, иллюстрации в книгах, схемы, чертежи и т.п. – примеры графических сообщений. Современные люди для работы с графическими данными все чаще применяют компьютерные технологии.

Суть кодирования графической и звуковой информации заключается в преобразовании ее из аналогового вида в цифровой.

Кодирование графической информации – это процедура присвоения каждому компоненту изображения определенного кодового значения.

Способы кодирования графической информации подчиняются методам представления изображений (растрового или векторного):

1. Принцип кодирования графической информации растровым способом заключается в присвоении бинарного шифра пикселям (точкам), формирующим изображение. Код содержит сведения о цветовых оттенках каждой точки. Примером служат снимки, сделанные на цифровом фотоаппарате.

1. Векторная кодировка осуществляется благодаря использованию математических функций. Компонентам векторных изображений (точкам, прямым и другим геометрическим фигурам) присваивается двоичная последовательность, определяющая разнообразные параметры. Такая графика зачастую применяется в типографии.

Источник

Многим станет интересно: «В чем суть кодирования графической информации, представленной в виде 3D-изображений?» Дело в том, что работа с трехмерными данными сочетает способы растровой и векторной кодировки.

Кодирование и обработка графической информации различного формата имеет как свои преимущества, так и недостатки.

Метод координат

Любые данные можно передать с помощью двоичных чисел, в том числе и графические изображение, представляющие собой совокупность точек. Чтобы установить соответствие чисел и точек в бинарном коде, используют метод координат.

Метод координат на плоскости основан на изучении свойств точки в системе координат с горизонтальной осью Ox и вертикальной осью Oy. Точка будет иметь 2 координаты.

Если через начало координат проходит 3 взаимно перпендикулярные оси X, Y и Z, то используется метод координат в пространстве. Положение точки в таком случае определяется тремя координатами.

Система координат в пространстве

Перевод чисел в бинарный код

Числовой способ кодирования информации, т.е. переход информационных данных в бинарную последовательность чисел широко распространен в современной компьютерной технике. Любая числовую, символьную, графическую, аудио- и видеоинформацию можно закодировать двоичными числами. Рассмотрим подробнее кодирование числовой информации.

Привычная человеку система счисления (основанная на цифрах от 0 до 9), которой мы активно пользуемся, появилась несколько сотен тысяч лет назад. Работа всей вычислительной техники организована на бинарной системе счисления. Алфавитом у нее минимальный – 0 и 1. Кодировка чисел совершается путем перехода из десятичной в двоичную систему счисления и выполнении вычислений непосредственно с бинарными числами.

Кодирование и обработка числовой информации обусловлено желаемым результатом работы с цифрами. Так, если число вводится в рамках текстового файла, то оно будет иметь код символа, взятого из используемого стандарта. Для математических вычислений числовые данные преобразуются совершенно другим способом.

Принципы кодирования числовой информации, представленной в виде целых или дробных чисел (положительных, отрицательных или равных 0) отличаются по своей сути. Самый простой способ перевести целое число из десятичной в двоичную систему счисления заключается в следующем:

1. число нужно разделить на 2;
2. если частное больше 1, то необходимо продолжить деление до того момента, пока результат будет равен 0 или 1;
3. записать результат последней операции и остатки от деления в обратной последовательности;
4. полученное число и будет являться искомым кодовым значением.

Одна из важнейших частей компьютерной работы – кодирование символьной информации. Все многообразие цифр, русских и латинских букв, знаков препинания, математических знаков и отдельных специальных обозначений относятся к символам. Cимвольный способ кодирования состоит в присвоении определенному знаку установленного шифра.

Рассмотрим подробнее самые распространенные стандарты ASCII и Unicode – то, что применяется для кодирования символьной информации во всем мире.

Фрагмент таблицы ASCII

Первоначально было установлено, что для любого знака отводится в памяти компьютера 8 бит (1 бит – это либо «0», либо «1») бинарной последовательности. Первая таблица кодировки ASCII (переводится как «американский кодовый стандарт обмена сообщениями») содержала 256 символов. Ограниченная численность закодированных знаков, затрудняющая межнациональный обмен данными, привела к необходимости создания стандарта Unicode, основанного на ASCII. Эта международная система кодировки содержит 65536 символов. Закодировать огромное количество всевозможных обозначений стало возможным благодаря использованию 16-битного символьного кодирования.

Кодирование символьной и числовой информации принципиально отличается. Для ввода-вывода цифр на монитор или использовании их в текстовом файле происходит преобразование их согласно системе кодировки. В процессе арифметических действий число имеет совершенно другое бинарное значение, потому что оно переходит в двоичную систему счисления, где и совершаются все вычислительные действия.

Выбирать способ кодирования информации – графический, числовой или символьный необходимо отталкиваясь от цели кодировки. Например, число «21» можно ввести в компьютерную память цифрами или буквами «двадцать один», слово «ЗИМА» можно передать русскими буквами «зима» или латинскими «ZIMA», штрих-код товара передается изображением и цифрами.

Преобразование звука

Компьютерные технологии успешно внедряются в различные сферы деятельности, включая кодирование и обработку звуковой информации. С физической точки зрения, звук – это аналоговый сплошной сигнал. Процесс его перевода в ряд электрических импульсов называется кодированием звуковой информации.

Задачи, которые необходимо решить для успешной оцифровки сигнала:

1. дискретизировать (разделить аудиоданные на элементарные участки путем измерения колебаний воздуха через одинаковые интервалы времени);
2. оцифровать (присвоить каждому элементу числовой код).

Преобразование звука: а) аналоговый сигнал; б)дискретный сигнал.

Различают следующие методы кодирования звуковой информации:

• Метод FM. Суть его сводится к разделению звука аналого-цифровыми преобразователями (АЦП) на одинаковые простейшие элементы, которые в дальнейшем кодируются бинарным кодом. Несовершенство метода FM проявляется в низком качестве звукозаписи из-за потери некоторого объема исходного звукового сообщения.
• Метод Wave-Table (таблично-волновой) позволяет получить высококачественный продукт, поскольку разработанные таблицы сэмплов (образцов «живых» звуков) позволяют выразить бинарными числами разнообразные параметры поступающего сигнала.

Обработка текста

Текст – осмысленный порядок знаков. С использованием компьютера кодирование и обработка текстовой информации (набор, редактирование, обмен и сохранение письменного текста) значительно упростилось.

Кодирование текстовой информации – присвоение любому символу текста кода из кодировочной системы. Различают следующие стандарты кодировки:

1. ASCII – первая международная система кодировки, содержащая коды на 256 знаков.
2. Unicode – расширенный стандарт ASCII, превышающий ее размером в 256 раз.
3. КОИ-8, СР1251, СР866, ISO – русские таблицы кодировки букв. При этом следует понимать, что документ, закодированный одним стандартом, не будет читаться в другом.

В задачах на кодирование текстовой информации часто встречаются следующие понятия:

• мощность алфавита;
• единицы измерения памяти (биты и байты).

Например, мощность алфавита ASCII составляет 256 символов. При этом один знак занимает 8 бит (или 1 байт) памяти, а Unicode – 35536 символов и 16 бит (или 2 байта) соответственно.

Источник