prezentatsiya-po-informatike-i-ikt-na-temu-kodirovanie-informatsii-dvoichnoe-kodirovanie-10-klass

ИНФОРМАТИКА
10 класс
Тема: Кодирование
информации. Двоичное
кодирование
Цель урока
1. Каким образом информация
добирается от источника
информации до приемника?
2. Что означает код 1101101?
3. Как информация кодируется в
компьютере? Почему именно так?
Тема: Кодирование информации.
Двоичное кодирование
Кодирование информации
Когда мы представляем информацию в разных формах
или преобразуем ее из одной формы в другую, мы
информацию кодируем.
Код — это система условных знаков для представления
информации.
Кодирование - это операция преобразования
символов или группы символов одного кода в
символы или группы символов другого кода.
Человек кодирует информацию с помощью языка.
Язык — это знаковая форма представления
информации.
Естественные языки (носят
национальный характер):
речь и письменность
Примеры
Алфавит — набор
основных символов,
различимых по их
начертанию
Синтаксис - правила
для образования
предложений языка
Грамматика –
правила правописания
Физическая природа
знаков
•
•
•
•
•
•
Формальные языки
(интернациональны,
понятны всем)
русский язык;
английский язык;
и т.д.
• язык математики;
• язык химии;
• языки программирования;
• командные языки
операционных систем;
• и т.д.
кириллица — 33 буквы;
латиница — 26 букв;
иероглифы и др
Алфавит жестко зафиксирован.
• арабские цифры;
• ноты;
▪ дорожные знаки;
▪ точки и тире;
▪ изображения элементов
различных схем и др.
Формируется из большого числа
правил, из которых существуют
исключения
Наличие строгих правил
Изображения на бумаге, звуки (фонемы)электрические импульсы
и т.д.
Одну и ту же информацию можно кодировать разными
способами.
Это зависит от ряда причин, каков носитель информации, какова
окружающая обстановка, кто или что является источником
информации и получателем, от засекреченности, от удобства
обработки и т.д.
КОМПЬЮТЕР - русский язык
СОМРUТЕR - английский язык
67 79 77 80 85 84 69 82 - код АSС II.
В процессе обмена информацией кроме кодирования информации
происходит и ее декодирование.
Получател
Источник
информац
ии
Кодирующ
ие
устройство
Передача
информац
ии
Декодирующее
устройство
ь
информац
ии
Упражнение
Девочка заменила каждую букву своего имени ее номером в алфавите.
Получилось 141261. Как зовут девочку?
Код имени необходимо разделить следующим образом:
14 - 1 - 26 - 1. 14 — М, 1 — А, 26 - Ш. Имя — Маша
Своя система кодирования информации существует и в
вычислительной технике. Она называется двоичным кодированием.
Всю информацию, с которой работает вычислительная техника,
можно представить в виде последовательности всего двух знаков 1 и 0 (1 — есть сигнал, 0 — нет сигнал). Эти два символа
называются двоичными цифрами, по-английски —binary digit или
сокращенно bit-бит.
1 бит кодирует 2 понятия или сообщения (0 или 1).
2 бита - 4 разных сообщения (11или 00 или 01 или 10).
3 бита - 8 разных сообщений.
4 бита - 16 сообщений и т.д.
Общая формула имеет вид: N = 2 m,
где N — количество значений информации, m — количество бит.
Упражнение Заполните таблицу:
Количество
бит
1
2
3
Количество
сообщений
2
4
8
4
5
6
7
8
16
32
64
128
256
9
10
512 1024
Кодирование чисел
Исторически получилось так, что человек в обычной своей жизни
для вычислений и обозначения количества использует десятичную
систему счисления. В компьютере используется двоичной система
счисления (и не единственная).
В двоичной системе счисления для записи чисел используется
всего, цифры - 1 и 0. С их помощью можно записать любое число.
Во всем остальном эта система счисления не отличается от
привычной для вас десятичной системы. Она обладает всеми теми
же свойствами, в ней соблюдаются основные законы выполнения
арифметических операций.
Для кодирования чисел используются специальные правила перевод
чисел из десятичной системы счисления в двоичную и наоборот.
Например, десятичное число 372 в двоичной системе счисления
будет записано как 101110100, в восьмеричной системе счисления
— 564, в шестнадцатеричной— 173. Всё четыре записи выражают
одно и то же количество. Компьютер выполняет операции
перевода чисел из одной системы счисления в другую мгновенно,
тогда как человек затратил бы на эту работу некоторое время.
Кодирование текстовой информации
Для кодирования текстовой информации в компьютере также применяется
двоичное кодирование, т.е. представление текста в виде
последовательности 0 и 1. Каждому символу алфавита сопоставили
определенное целое число, которое и принято считать кодом этого символа.
Сколько же бит необходимо для кодирования символов?
Чтобы ответить на этот вопрос, нужно определить их количество.
Ограничений на количество символов теоретически не существует.
Однако есть количество, которое можно назвать достаточным.
Упражнение (письменно)
Подсчитаем примерное достаточное количество символов и по формуле
вычислим необходимое количество бит.
33 русских прописных буквы + 33 русских строчных букв + 26 английских
строчных букв + 26 прописных английских букв + 10 цифр + знаки препинания +
скобки и знаки математических операций + специальные сим! (@,#,$,%.„) + знаки
псевдографики ≈ 256. Для кодирования такого количества символов достаточно
8 бит — 256=28.
Группа из 8 битов получила специальное название — 1 байт.
8 бит=1 баит.
С помощью 1 байта можно закодировать 256 различных символов.
Кодирование графической и звуковой информации
Изображение и звук передают сигналы, имеющие аналоговую,
непрерывную форму. Поэтому они преобразуются в дискретную
форму путем дискретизации, т.е. разбиения непрерывного
графического изображения непрерывного звукового сигнала на
отдельные элементы. В процессе, дискретизации производится
кодирование, т.е. присвоение каждому элементу конкретного
значения в форме двоичного кода.
Для кодирования графической информации используют два
приема.
Растровое изображение представляют собой
совокупность точек, используемых для
отображения их на экране монитора. Объем
растрового изображения определяется
умножением количества точек на
информационный объем одной точки, который
зависит от количества возможных цветов.
Для черно-белого изображения информационный
объем одной точки равен 1 биту, т.к. она может
быть либо черной, либо белой, что можно
закодировать двумя цифрами - 0 или 1.
Рассмотрим, сколько потребуется бит для отображения
цветной точки: для 8 цветов - 3 бита; для 16 цветов - 4 бита;
для 256 цветов - 8 битов (1 байт).
В таблице показано кодирование цветовой палитры из 16 цветов.
Разные цвета и их оттенки получаются за счет наличия или
отсутствия трех основных цветов (красного, синего, зеленого) и их
яркости. Каждая точка на экране кодируется с помощью 4 битов.
Векторное изображение представляет собой графический объект (точка,
линия, окружность, прямоугольник и т.д.), которые хранятся в памяти
компьютера в виде графических примитивов и описывающих их
математических формул. Например, графический примитив точка задаётся
своими координатами (Х, У), линия - координатами начала (Х1,У1) и конца
(Х2,У2), окружность - координатами центра (Х, У) и радиусом (R), прямоугольник величиной сторон и координатами левого верхнего угла (Х1, У1) и правого
нижнего угла (Х2, У2) и т.д. Кроме того, для каждой линии указывается ее тип
(сплошная, пунктирная), толщина и цвет. Информация о векторном
изображении кодируется как обычная буквенно-цифровая и обрабатывается
специальными программами.
Достоинством векторной графики является то, что файлы, хранящие
векторные графические изображения, имеют сравнительно небольшой
объём. При кодировании векторного изображения хранится не само
изображение объекта, а координаты точек, поэтому объем памяти очень мал
по сравнению с точечной графикой (растровой). Важно так же, что векторные
графические изображения могут быть увеличены или уменьшены без потери
качества.
Домашнее задание
1. Как кодируется числовая, текстовая,
графическая и звуковая информация?
Почему именно так, а не иначе?
2. Решите задачи.