§2. Кодирование информации
Л
юди
издревле кодировали информацию: в виде
рисунков, зарубок на дощечках, иероглифов,
потом появилась письменность, создавались
специальные символы для кодирования и
т.д.
При передаче информации происходит кодирование информации, и мы должны договориться о том, как понимать те или иные обозначения.
Человек выражает свои мысли словами. Они являются алфавитным представлением информации. На уроках физики при рассмотрении какого-либо явления мы используем формулы. В этом случае говорят о языке алгебры. Формула - это математический код. Существует язык глухонемых, где символы - мимика и жесты; язык музыки, где символы - ноты и т.д.
Основу любого языка составляет алфавит - конечный набор различных символов, из которых складывается сообщение.
Одна и та же запись может нести разную смысловую нагрузку. Например, набор цифр 251299 может обозначать: массу объекта; длину объекта; расстояние между объектами; номер телефона; дату 25 декабря 1999 года. Эти примеры говорят, что для представления информации могут использоваться разные коды, и поэтому надо знать законы записи этих кодов, т.е. уметь кодировать.
Код - набор условных обозначений для представления информации. Кодирование - процесс представления информации в виде кода. Кодирование сводится к использованию совокупности символов по строго определенным правилам. При переходе улицы мы встречаемся с кодированием информации в виде сигналов светофора. Водитель передает сигнал с помощью гудка или миганием фар. Кодировать информацию можно устно, письменно, жестами или сигналами любой другой природы. По мере развития техники появились разные способы кодирования информации. Во второй половине XIX века американский изобретатель Морзе изобрел удивительный код, который служит человечеству до сих пор. Характерной особенностью азбуки Морзе является переменная длина кода разных букв, поэтому код Морзе называют неравномерным кодом.
Буквы, которые встречаются в тексте чаще, имеют более короткий код, чем редкие буквы. Это сделано для того, чтобы сократить длину всего сообщения. Но из-за переменной длины кода букв возникает проблема отделения букв друг от друга в тексте. Поэтому для разделения приходится использовать паузу (пропуск). Следовательно, телеграфный алфавит Морзе является троичным, т.к. в нем используются три знака: точка, тире, пропуск.
В качестве источников информации может выступать человек, техническое устройство, предметы, объекты живой и неживой природы. Получателей сообщения может быть несколько или один.
В процессе обмена информацией мы совершаем две операции: кодирование и декодирование. При кодировании происходит переход от исходной формы представления информации в форму, удобную для хранения, передачи или обработки, а при декодировании - в обратном направлении. Декодирование - это процесс восстановления содержания закодированной информации.
Способ кодирования зависит от цели, ради которой осуществляется.
Существует три основных способа кодирования информации:
Графический - с помощью рисунков или значков;
Числовой - с помощью чисел;
Символьный - с помощью символов того же алфавита, что и текст.
Множество кодов очень прочно вошло в нашу жизнь. Так:
числовая информация кодируется арабскими, римскими цифрами. (часы в классе)
для общения мы используем код - русский язык, в Англии - английский и т.д.
с помощью нотных знаков записывается (кодируется) любое музыкальное произведение правила дорожного движения закодированы с помощью дорожных знаков
код используется для оценки ваших знаний в школе ("5" отлично и т.д.), вы пишите что-то в тетради - на самом деле вы кодируете информации с помощью специальных символов, эти символы - буквы.
свой код (почтовый индекс) имеет каждый населённый пункт.
Людьми были придуманы специальные коды, к ним относятся: Азбука Брайля, азбука Морзе, флажковая азбука. В середине 19 века французский педагог Луи Брайль придумал специальный шрифт для слепых. Буквы этого шрифта выдавливались на листках плотной бумаги. Проводя пальцами по образовавшимся от уколов выступам, люди учатся различать буквы и могут читать специальные книги. Шифрование - это тоже кодирование, но с засекреченным методом, известным только источнику и адресату.
Двоичное кодирование - это кодирование, при котором используется всего два символа. Вся информация, поступающая в компьютер (винчестер) кодируется числами 1 и 0, это может быть картинка, буквы, числа, так поступающую информацию видит компьютер.
-
Русский алфавит
Латинский алфавит
Код Азбуки Морзе
А
A
● ▬
Б
B
▬ ● ● ●
В
W
● ▬ ▬
Г
G
▬ ▬ ●
Д
D
▬ ● ●
Е
E
●
Ж
V
● ● ● ▬
З
Z
▬ ▬ ● ●
И
I
● ●
Й
J
● ▬ ▬ ▬
К
K
▬ ● ▬
Л
L
● ▬ ● ●
М
M
▬ ▬
Н
N
▬ ●
О
O
▬ ▬ ▬
П
P
● ▬ ▬ ●
Р
R
● ▬ ●
С
S
● ● ●
Т
T
▬
У
U
● ● ▬
Ф
F
● ● ▬ ●
Х
H
● ● ● ●
Ц
C
▬ ● ▬ ●
Ч
-
▬ ▬ ▬ ●
Ш
-
▬ ▬ ▬ ▬
Щ
Q
▬ ● ▬ ▬
Ь
Y
▬ ● ● ▬
Ы
X
▬ ● ▬ ▬
Э
-
● ● ▬ ● ●
Ю
-
● ● ▬ ▬
Я
-
● ▬ ● ▬
Флажковая азбука на флоте:
В опросы для повторения и задания:
Что такое алфавит?
Что происходит в процессе кодирования и декодирования информации?
Что такое двоичное кодирование?
С помощью флажковой азбуки зашифруйте фразу: «Учение да труд к славе ведут!»
Р
азгадайте
ребусы:
Расшифруйте (декодируйте), что здесь написано:
▬ ▬ ▬ ▬ ▬ ● ▬ ● ● ▬ ▬ ▬ ▬ ● ● ▬ ● ▬ ● ▬ ● ▬ ▬
Зашифруйте с помощью азбуки Морзе слова: ИНФОРМАТИКА, ДАННЫЕ, АЛГОРИТМ.
З
14, 2, 3, 2, 7
ашифрована пословица:
Чтобы рубить дрова, нужен
10,
4, 5, 1, 6
а чтобы полить огород -
3,
7, 2, 7, 8, 9, 11
Рыбаки сделали во льду и стали ловить рыбу.
12,
13
Самый колючий зверь в лесу – это
А
1,
2, 3, 4, 5, 1, 6 7, 8, 9, 10, 11 9, 4, 7, 4, 13, 12,
14
Дана кодировочная таблица (первая цифра – номер строки, вторая – номер столбца):
-
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0
А
Б
В
Г
Д
Е
Ё
Ж
З
1
И
К
Л
М
Н
О
П
Р
С
2
Т
У
Ф
Х
Ц
Ч
Ш
Щ
Ъ
3
Ы
Ь
Э
Ю
Я
_
.
,
?
4
:
;
-
!
«
С помощью кодировочной таблицы зашифруйте фразу: Я УМЕЮ РАБОТАТЬ С ИНФОРМАЦИЕЙ! А ТЫ?
Используя кодировочную таблицу, расшифруйте текст:
25201538350304053835111503040038
«Шифр Цезаря». Этот шифр реализует следующее преобразование текста: каждая буква исходного текста заменяется третьей после нее буквой в алфавите, который считается написанным по кругу. Используя этот шифр, зашифруйте фразы: ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ, ДВОИЧНОЕ КОДИРОВАНИЕ.