Лабораторная работа Тема: Кодирование информации.

Цель: освоение простейших приёмов шифрования и дешифрования информации.

Часть 1. Информация и языки

знать

Информация всегда связана с материальным носителем.

Носитель информации — среда для записи, хранения и передачи информации.

Носителем информации может быть:

1. любой материальный предмет;

2. волны различной природы;

3. вещество в различных состояниях.

Знак и сигнал — форма передачи информации.

Передача сигнала — физический процесс, имеющий информационное значение.

Символ — это знак или сигнал, наполненный смыслом.

Сигнал может быть непрерывным (аналоговым) или дискретным.

Аналоговый сигнал — сигнал, непрерывно изменяющийся по амплитуде и во времени (температура воздуха, сила тока, напряжение, скорость движения, пение и игра на музыкальных инструментах, кардиограмма).

Сигнал называется дискретным, если он может принимать, лишь конечное число значений (цвет светофора, цифры, буквы, слова, знаки дорожного движения, телеграфная азбука Морзе).

Аналоговый сигнал может быть представлен в дискретном виде, например, в виде последовательности чисел.

Процесс представления какой-либо величины в виде последовательного ряда ее отдельных (дискретных) значений называют дискретизацией.

Сигнал не может принимать менее двух различных значений.

Виды информации

Свойства информации

1. Информация объективна, если она не зависит от чьего-либо мнения, суждения.

2. Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел.

3. Информация полна, если ее достаточно для понимания и принятия решения.

4. Информация актуальна, если она важна, существенна для настоящего времени.

5. Полезность информации оценивается по тем задачам, которые мы можем решить с ее помощью.

6. Информация понятна, если она выражена на языке, доступном для получателя.

Расширь свои кругозор

В технике под термином «сигнал» понимают любое проявление, несущее информацию. Сигнал может иметь произвольную физическую природу: механическую (движение, давление), тепловую, световую, электрическую, акустическую. Среди параметров сигнала выбираются один или несколько, значения которых должны нести информацию. Такими параметрами могут быть длительность, амплитуда, частота, яркость, цвет и т. д. Не обязательно, чтобы физически различные значения выбранного параметра соответствовали различной информации.

Пример. В сигнализации на транспорте информационный смысл имеют три значения цвета светофора: красный, желтый, зеленый. Разные оттенки красного или зеленого не играют роли. Напротив, в дизайне и особенно в живописи различные оттенки играют решающую роль. Вся живопись и построена на «игре» оттенков.

В системах передачи и обработки информации сигналы обычно неоднократно преобразуются. При этом их физическая природа может меняться без потери информации, которую они переносят.

Пример. При телефонной связи сначала акустический сигнал (носитель — звуковая волна) от говорящего преобразуется в электрический (носитель — электромагнитная волна), который затем в телефонной трубке абонента превращается снова в акустический.

При передаче может изменяться информационный характер сигнала: непрерывный сигнал становится дискретным (такое преобразование называется дискретизацией или квантованием) и наоборот. Переход от аналоговых представлений информации к цифровым (например, ввод результатов измерения непрерывных величин в ЭВМ) и обратно в технике осуществляется специальными устройствами: аналого-цифровыми и цифро-аналоговыми преобразователями. Такие преобразователи используются в модемах, звуковых картах и пр.

Интересный факт

Все знания об окружающем мире мы получаем с помощью наших органов чувств. Насколько мы им можем доверять?

За долгие годы ученые придумали и построили много обманчивых картинок, наглядно демонстрирующих, сколь ограничены возможности нашего глаза.

Рис. 1.

При взгляде на рис. 1.(а) кажется, что вертикальная линия длиннее горизонтальной, хотя в действительности обе они имеют равную длину. На рис. 1.(б) обе горизонтальные линии имеют одинаковую длину. Точкой А на рис. 1. (в) помечена середина горизонтального отрезка. Иллюзия неравенства длин его правой и левой частей создается стрелками на концах. Как ни трудно в это поверить, длина диагонали АВ (рис. 1.(г)) равняется длине диагонали АС, и радиусы окружностей в центре левой и правой фигур на рис. 1.(д) равны.

Вкусовые, слуховые и тактильные ощущения также могут порождать иллюзии: сладкие напитки постепенно начинают казаться менее сладкими; если опустить руку сначала в ледяную воду, а потом сразу в теплую, то она покажется горячее, чем на самом деле; если в течение нескольких минут подержать в руках тяжелый предмет, то после этого другой, более легкий, предмет покажется нам почти невесомым.