Задачи на кодирование текстовой информации и определение информационного объема

Что нужно знать:

• чтобы найти информационный объем текста I, нужно умножить количество символов N на число бит, приходящих на один символ K: I = N * K;

• после знака препинания внутри текста ставится пробел;

• чаще всего используют кодировки, в которых на символ отводится 8 бит (8-битные) или 16 бит (16-битные);

• все символы кодируются одинаковым числом бит;

• если текст занимает 2 строки, то в конце 1-й, вместо пробела, стоит невидимый знак переноса, т.е. +1 символ, если строк -3, то +2 знака и т.д.

Рассмотрим примеры.

Пример 1. Определить числовой код символа в кодировке Unicode с помощью текстового процессора Microsoft Word.

Решение:

1. Запустить текстовый процессор Microsoft Word.

2. В текстовом процессоре Microsoft Word на вкладке Вставка в группе «Символы» щелкнуть строку «Другие символы …»

Рис. 1.

На экране появится диалоговое окно «Символ». Центральную часть диалогового окна занимает фрагмент таблицы символов.

Для определения числового кода знака кириллицы с помощью раскрывающегося списка «Набор:» выбрать пункт кириллица. Для определения шестнадцатеричного числового кода символа в кодировке Unicode с помощью раскрывающегося списка «из:» выбрать тип кодировки Юникод (шестн.).

Рис. 2.

3. В таблице символов выбрать символ П. В текстовом поле «Код знака:» появится его шестнадцатеричный числовой код – в данном случае 041F. 

Пример 2. Количество информации в слове Информатика при условии, что для кодирования используется 32-значный алфавит, равно _______ битам(-ов).

Решение:

Количество информации, которое вмещает один символ N-элементного алфавита, равно . В 32-значном алфавите каждый символ несет бит информации. В слове Информатика 11  символов. Количество информации в слове Информатика при кодировании в 32-значном алфавите равно 11 * 5 = 55 бит. Ответ: 55 бит.

Пример 3. Автоматическое устройство осуществило перекодировку информационного сообщения на русском языке длиной в 20 символов, первоначально записанного в 2-байтном коде Unicode, в 8-битную кодировку КОИ-8. На сколько бит уменьшилась длина сообщения?

Решение:

При 16-битной кодировке Unicode объем сообщения равен 320 бит (16 * 20 = 320 бит). Когда его перекодировали в 8-й битный код, его объем стал равен 160 бит (8 * 20 = 160 бит).Таким образом, длина сообщения уменьшилась на 160 бит (16 * 20 – 8 * 20 = 320 - 160 = 160 бит или 20 байт). Ответ: 160 бит.

Пример 4. В некоторой стране автомобильный номер состоит из 7 символов. В качестве символов используют 18 различных букв и десятичные цифры в любом порядке. Каждый такой номер в компьютерной программе записывается минимально возможным и одинаковым целым количеством байтов, при этом используют посимвольное кодирование и все символы кодируются одинаковым и минимально возможным количеством битов. Определите объем памяти, отводимый этой программой для записи 60 номеров.

Решение:

Найдём сколько всего используется символов: 18 +1 0 = 28 символов. Тогда 1 символ кодируется 5 битами (2⁴ < 28 <2⁵). Отсюда один номер занимает объем в памяти 5 бит, а∙7 символов – 35 бит  5 байт (т.к. байт только целое число). Объем памяти равен 300 байт (5 байт * 60 номеров = 300 байт). Ответ: 300 байт.

Пример 5. Репетиционный экзамен в школе сдают 125 человек. Каждый из них выделяют специальный номер, идентифицирующий его в автоматической системе проверки ответов. При регистрации участника для записи его номера система использует минимально возможное количество бит, одинаковое для каждого участника. Каков объём информации в битах, записанный устройством после регистрации 60 участников?

Решение:

Найдём сколько бит потребуется для кодирования 125 человек: 7 бит (2⁶ < 125 <2⁷). Затем найдем объём информации в битах, записанный устройством после регистрации 60 участников: 7 бит * 60 участников = 420 бит. Ответ: 420 бит.