» » Кодирование это Знаковые системы кодирование информации

Кодирование это Знаковые системы кодирование информации

Знаковые системы. Кодирование информации. Учитель информатики МОУ Со школы 45 Нестеренко Олеся Викторовна 13.10.10.". Скачать бесплатно и без регистрации.

1
Тема: Знаковые системы. Кодирование информации. Учитель информатики МОУ Со школы 45 Нестеренко Олеся Викторовна 13.10.10

2
познакомиться со знаковыми системами и кодированием информации Цель урока

3
активизировать знания по теме «Знаки: форма и значение»; познакомиться со знаковыми системами (двоичная знаковая система) познакомиться с различными формами представления информации и операцией кодирования; показать способы кодирования информации. Задачи

4
Новые понятия знаковые системы естественные языки формальные языки двоичная знаковая система алфавит кодирование длина кода код

Кодирование текста

Самый распространенный вид цифровых данных - это текст. Каким образом осуществляется его кодирование? Это достаточно легко объяснимый процесс. Буква, знак препинания, цифра или символ может кодироваться посредством одного или нескольких байтов, то есть компьютер видит их как уникальную последовательность нулей и единиц, а затем, в соответствии с заложенным алгоритмом распознавания, отображает на экране. Есть два основных мировых стандарта "шифрования" компьютерного текста - ASCII и UNICODE.

В системе ASCII каждый знак кодируется только одним байтом. То есть посредством этого стандарта можно "зашифровать" до 256 знаков - что более чем достаточно для отображения символов большинства алфавитов мира. Конечно, все существующие на сегодня национальные буквенные системы не поместятся в этот ресурс. Поэтому для каждого алфавита создана собственная "подсистема" шифрования. Происходит кодирование информации с помощью знаковых систем, адаптированных к национальным образцам письменности. Однако каждая из этих систем, в свою очередь, является составной частью глобального стандарта ASCII, принятого на международном уровне.

Графическое кодирование

В рамках системы ASCII этот самый ресурс из 256 знаков делится на две части. Первые 128 - это символы, отведенные под английский алфавит (буквы от a до z), а также цифры, основные знаки препинания и некоторые другие символы. Вторые 128 байт зарезервированы, в свою очередь, под национальные буквенные системы. Это и есть "подсистема" для неанглийских алфавитов - русского, хинди, арабского, японского, китайского и многих других.

Каждая из них представлена в виде отдельной таблицы кодировки. То есть может получиться (и, как правило, это происходит) так, что одна и та же последовательность битов будет отвечать за разные буквы и символы в двух отдельных "национальных" таблицах. Более того, в связи с особенностями развития IT-сферы в разных странах даже они отличаются. Например, для русского языка наиболее распространены две системы кодирования: Windows-1251 и KOI-8. Первая появилась позже (равно как и сама созвучная ей операционная система), но теперь многими IT-специалистами используется в первоочередном порядке. Поэтому компьютер, чтобы на нем можно было гарантированно читать русский текст, должен уметь корректно распознавать обе таблицы. Но, как правило, никаких проблем с этим нет (если на ПК стоит современная операционная система).

Средства обучения:

  • технические средства: мультимедийный проектор;
  • программные средства: презентация, подготовленная в PowerPoint (Приложение 1);
  • раздаточный материал: кодировочные таблицы, карточки с заданием (Приложение 2, Приложение 3).

1. Организационный момент

Учитель приветствует учащихся , проверяет их готовность к уроку .

слайд 1

– Здравствуйте, ребята! Сегодня на уроке мы узнаем, что такое кодирование информации, какие виды кодирования бывают, сами будет кодировать.

А для начала мы повторим, что такое информация, какие существуют виды информации и какие знаки используются человеком для передачи информации.

22 слайд

В основе знаковой системы лежит набор знаков, называемый алфавитом.
Знаковые системы являются наборами знаков определенного типа. С некоторыми знаковыми системами вы хорошо знакомы и постоянно ими пользуетесь (языки и системы счисления), с другими познакомитесь в этом разделе.

Каждая знаковая система строится на основе определенного алфавита (набора знаков) и правил выполнения операций над знаками.

23 слайд

Знаковые системы (схема)
24 слайд
Естественные языки. Человек широко использует для представления информации знаковые системы, которые называются языками. Естественные языки начали формироваться еще в древнейшие времена в целях обеспечения обмена информацией между людьми. В настоящее время существуют сотни естественных языков (русский, английский, китайский и др.).

25 слайд

В устной речи, которая используется как средство коммуникации при непосредственном общении людей, в качестве знаков языка используются различные звуки (фонемы).

В основе письменной речи лежит алфавит, т. е. набор знаков (букв), которые человек различает по их начертанию. В большинстве современных языков буквы соответствуют определенным звукам устной речи. Алфавит русского языка называется кириллицей и содержит 33 знака, английский язык использует латиницу и содержит 26 знаков.

26  слайд
На основе алфавита по правилам грамматики образуются основные объекты языка - слова. Правила, согласно которым из слов данного языка строятся предложения, называются синтаксисом. Необходимо отметить, что в естественных языках грамматика и синтаксис языка формулируются с помощью большого количества правил, из которых существуют исключения, так как такие правила складывались исторически.

27-28 слайд

Формальные языки. В процессе развития науки были разработаны формальные языки (системы счисления, алгебра, языки программирования и др.), основное отличие которых от естественных языков состоит в существовании строгих правил грамматики и синтаксиса.

Например, десятичную систему счисления можно рассматривать как формальный язык, имеющий алфавит (цифры) и позволяющий не только именовать и записывать объекты (числа), но и выполнять над ними арифметические операции по строго определенным правилам.

Существуют формальные языки, в которых в качестве знаков используют не буквы и цифры, а другие символы, например музыкальные ноты, изображения элементов электрических или логических схем, дорожные знаки, точки и тире (код азбуки Морзе).

Физическая реализация знаков в естественных и формальных языках может быть различной. Например, текст и числа могут быть напечатаны на бумаге, высвечены на экране монитора компьютера, записаны на магнитном или оптическом диске.
29 слайд
Генетический алфавит. Генетический алфавит является «азбукой», на которой строится единая система хранения и передачи наследственной информации живыми организмами.
30 слайд
Как слова в языках образуются из букв, так и гены состоят из знаков генетического алфавита. В процессе эволюции от простейших организмов до человека количество генов постоянно возрастало, так как было необходимо закодировать все более сложное строение и функциональные возможности живых организмов.
31 слайд
Генетическая информация хранится в клетках живых организмов в специальных молекулах. Эти молекулы состоят из двух длинных скрученных друг с другом в спираль цепей, построенных из четырех различных молекулярных фрагментов. Фрагменты образуют генетический алфавит и обычно обозначаются латинскими прописными буквами {A, G, С, Т}.
32 слайд
Двоичная знаковая система. В процессах хранения, обработки и передачи информации в компьютере используется двоичная знаковая система, алфавит которой состоит всего из двух знаков {0, 1}. Физически знаки реализуются в форме электрических импульсов (нет импульса - 0, есть импульс - 1), состояний ячеек оперативной памяти и участков поверхностей носителей информации (одно состояние - 0, другое состояние - 1).

Именно двоичная знаковая система используется в компьютере, так как существующие технические устройства могут надежно сохранять и распознавать только два различных состояния (знака).

Примеры:

         ·дверь открыта (1) – закрыта (0);

         ·кран открыт (1) – закрыт (0);

         ·лампочка включена (1) – выключена (0);

         ·участок магнитного диска намагничен (1) – не намагничен (0);

         ·в ячейке оперативной памяти есть импульс (1) – нет импульса.

Именно двоичная знаковая система используется в компьютере, так как он различает только два состояния своих элементов: есть импульс (1) – нет импульса (0).

§1.2.3. Кодирование информации

Мы повторили с вами, что информация представляется с помощью знаков: с помощью нот зашифровывают, или кодируют, музыку, с помощью букв зашифровывают какой-либо текст, с помощью звукового звонка кодируют начало и окончание урока.

Очень часто бывает так, что информацию в ее первоначальном виде передать невозможно. Тогда ее надо представить с помощью какого-нибудь специального набора символов. Необходимо заранее договариваться, как понимать те или иные сигналы, другими словами, требуется разработка кода.

слайд 34

Примером может служить язык жестов (см. Рис. 9). 

Азбука жестов

) ИсточникРис. 9. Азбука жестов (

Вокруг нас существуют преимущественно два сигнала, например:

- Светофор: красный - зеленый;

- Вопрос: да - нет;

- Лампа: горит - не горит;

- Можно - нельзя;

- Хорошо - плохо;

- Истина - ложь;

- Вперед - назад;

- Есть - нет;

Кодирование информации

В процессе документирования происходит преобразование социальной информации из одной знаковой формы в другую, т.е. кодирование информации, без которого невозможна реализация основной функции документа - закрепление и передачи информации в пространстве и времени.

Кодирование информации - это выработанная система правил фиксирования информации. Основные черты, присущие системе кодирования информации, представлена на схеме 1.2.

Основные черты, присущие системе кодирования информации

Схема 1.2 Основные черты, присущие системе кодирования информации

Кодирование товаров — технический прием, позволяющий представить классифицируемый товар в виде группы знаков по правилам, установленным той или иной системой классификации. Кодирование позволяет представить информацию о товарах в виде удобном для ее… …   Словарь бизнес-терминов

1. Приведите примеры кодирования и декодирования информации.

Двоичное кодирование информации в компьютере

В компьютере для представления информации используется двоичное кодирование, так как удалось создать надежно работающие технические устройства, которые могут со стопроцентной надежностью сохранять и распознавать не более двух различных состояний (цифр):

  • электромагнитные реле (замкнуто/разомкнуто), широко использовались в конструкциях первых ЭВМ;
  • участок поверхности магнитного носителя информации (намагничен/размагничен);
  • участок поверхности лазерного диска (отражает/не отражает);
  • триггер (см. п. 3.7.3), может устойчиво находиться в одном из двух состояний, широко используется в оперативной памяти компьютера.

Перекодирование информации из одной знаковой системы в другую. Информация, представленная с помощью естественных и формальных языков, может быть выражена в форме устной речи или в письменном виде. Каждая форма представления использует особую знаковую систему, ориентированную на способ ее восприятия. Устная речь использует в качестве знаков набор звуков (фонем) и рассчитана на слуховое восприятие. В основе письменной речи лежит алфавит, т. е. набор знаков (букв), которые человек воспринимает с помощью зрения.

В процессе обмена информацией между людьми часто приходится переходить от одной формы представления информации к другой. Так, в процессе чтения вслух производится переход от письменной формы представления информации к устной и, наоборот, в процессе диктанта или записи объяснения учителя происходит переход от устной формы к письменной. В процессе преобразования информации из одной формы представления (знаковой системы) 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. Ниже приведена табл. 2.2, которая устанавливает соответствие между гласными буквами русского алфавита и фонемами.

Таблица 2.2 Соответствие букв и звуков
БуквыЗвуки (фонемы)
а[а]
о[о]
у[у]
и[и]
ы[ы]
э[э]
е[i]+[э]
ё[i]+[о]
ю[i]+[у]
я[i]+[а]
БуквыЗвуки (фонемы)
а[а]
о[о]
у[у]
и[и]
ы[ы]
э[э]
е[i]+[э]
ё[i]+[о]
ю[i]+[у]
я[i]+[а]

Решение. Подставляя вместо каждого символа исходной строки его идентификатор, получаем 'LUCHSHIY'.

(см. Примеры 9 и 10).

Однако

    • Подробнее об этом можно узнать из §27.

  • Подробнее об этом можно узнать из §27.

Подробнее об этом можно узнать из §27.

Наверх