i-764369815

Ответы

1.

2.

3.

31

4.

Критерии оценивания: Работа оценивается в 4 балла. Каждое задание — 1 балл.

Практическая работа № 6. Алгоритм Лемпела-Зива. Блочное кодирование

Цель: Формирование знаний и умений по построению блочных кодов.

Задание 1. Закодировать с помощью алгоритма Лемпела-Зива заданный текст: А_РОЗА_УПАЛА_НА_ЛАПУ_АЗОРА.

Задание 2. Раскодировать с помощью алгоритма Лемпела-Зива текст, полученный в задании 1.

Задание 3. Оценить эффективность блочного кодирования, для этого: а) рассчитать вероятность появления символов в заданном тексте;

б) рассчитать вероятность появления блоков, полученных после применения алгоритма Лемпела-Зива;

в) составить код Хаффмана для алфавитного кодирования (отдельных символов), подсчитать избыточность;

г) составить код Хаффмана для блочного кодирования, подсчитать избыточность;

д) сравнить результаты в пунктах в) и г).

32

Критерии оценивания: Работа оценивается в 4 балла. Задания 1 и 2 — по 1 баллу, каждый пункт а-г из задания 3 — 0,5 балла.

Лабораторная работа № 6. Кодирование информации

Цель: Формирование умений по работе с различными способами кодирования информации.

1.Алексей составляет таблицу кодовых слов для передачи сообщений, каждому сообщению соответствует своё кодовое слово. В качестве кодовых слов Алексей использует 5-буквенные слова, в которых есть только буквы A, B, C, X, причём буква X может появиться на первом месте или не появиться вовсе. Сколько различных кодовых слов может использовать Алексей?

2.Азбука Морзе позволяет кодировать символы для сообщений по радиосвязи, задавая комбинацию точек и тире. Сколько различных символов (цифр,

33

букв, знаков пунктуации и т. д.) можно закодировать, используя код азбуки Морзе длиной не менее трёх и не более четырёх сигналов (точек и тире)?

3.Азбука Морзе позволяет кодировать символы для сообщений по радиосвязи, задавая комбинацию точек и тире. Сколько различных символов (цифр, букв, знаков пунктуации и т. д.) можно закодировать, используя код азбуки Морзе длиной не менее двух и не более пяти сигналов (точек и тире)?

4.Азбука Морзе позволяет кодировать символы для сообщений по радиосвязи, задавая комбинацию точек и тире. Сколько различных символов (цифр, букв, знаков пунктуации и т. д.) можно закодировать, используя код азбуки Морзе длиной пять или шесть сигналов (точек и тире)?

5.В коробке лежат 64 цветных карандаша. Сообщение о том, что достали белый карандаш, несет 4 бита информации. Сколько белых карандашей было в коробке?

6.За четверть Василий получил 20 оценок. Сообщение о том, что он вчера получил четверку, несет 2 бита информации. Сколько четверок получил Василий за четверть?

7.В закрытом ящике находится 32 карандаша, некоторые из них синего цвета. Наугад вынимается один карандаш. Сообщение «этот карандаш – НЕ синий» несёт 4 бита информации. Сколько синих карандашей в ящике?

8.Для передачи сигналов на флоте используются специальные сигнальные флаги, вывешиваемые в одну линию (последовательность важна). Какое количество различных сигналов может передать корабль при помощи четырех сигнальных флагов, если на корабле имеются флаги трех различных видов (флагов каждого вида неограниченное количество)?

9.Световое табло состоит из лампочек. Каждая лампочка может находиться в одном из трех состояний («включено», «выключено» или «мигает»). Какое наименьшее количество лампочек должно находиться на табло, чтобы с его помощью можно было передать 18 различных сигналов?

10.Все трёхбуквенные слова, составленные из букв П, А, Р, У, С, записаны в алфавитном порядке и пронумерованы, начиная с 1. Начало списка выглядит так:

ААА

ААП

ААР

ААС

ААУ АПА …

Под каким номером в списке идёт первое слово, которое начинается с буквы Р?

34

11.Все четырёхбуквенные слова, составленные из букв П, А, Р, У, С, записаны в алфавитном порядке и пронумерованы, начиная с 1. Начало списка выглядит так:

АААА

АААП

АААР

АААС

АААУ

ААПА … Под каким номером в списке идёт первое слово, в котором нет буквы А?

12.Все четырёхбуквенные слова, составленные из букв А, Л, Г, О, Р, И, Т, М, записаны в алфавитном порядке и пронумерованы, начиная с 1. Начало списка выглядит так:

АААА

АААГ

АААИ

АААЛ

АААМ

АААО

АААР

АААТ

ААГА … Под каким номером в списке идёт первое слово, которое начинается с

букв ГО?

Ответы

Критерии оценивания: Работа оценивается в 4 балла. Каждое задание – 1/3 балла с округлением в сторону студента.

Практическая работа № 7. Код Хэмминга

Цель: Формирование умений по построению кода Хэмминга и детектированию и исправлению ошибок.

35

Определите ошибку и восстановите исходное сообщение, записанное числами десятичной системы счисления.

Критерии оценивания: Работа оценивается в 4 балла.

Лабораторная работа № 7. Код Хэмминга

Цель: Формирование умений по построению кода Хэмминга и детектированию и исправлению ошибок.

Задание 1. С помощью таблицы ASCII и кода Хэмминга закодируйте свою фамилию и имя (используя посимвольное кодирование, пробелы не кодировать — оставить пробелами для разделения слов и символов). Выполненное задание сдайте преподавателю на отдельном листе

Задание 2. На втором листе в построенном в задании 1 коде допустите ошибки в информационных битах (можно допустить не более 1 ошибки в информационных битах каждого символа вашей фамилии и имени). Сдайте это задание преподавателю, не подписывая лист

Задание 3. Получите у преподавателя закодированные фамилию и имя вашего коллеги, исправьте ошибки и раскодируйте сообщение. Выполненное задание сдайте преподавателю на подписанном листе

Критерии оценивания: Работа оценивается в 4 балла. Задание 1 — 2 балла, задание 3 — 2 балла.

36

ЧАСТЬ III. КОНТРОЛЬНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ

Тест по дисциплине «Основы теории информации». Вариант 1

1. Информация — это… а) совокупность данных и методов их восприятия; б) полученные данные;

в) среда или объект, предназначенный для хранения или передачи данных.

2.Изменение характеристики носителя, которое используется для представления информации, называется…

а) сообщением; б) сигналом;

в) информационным процессом.

3.Установите соответствие между сигналами и параметрами:

1.Параметр может

впределах некоторого интервала.

4.Единица измерения неопределенности при двух равновероятных исходах называется…

а) энтропия; б) бит; в) байт.

5.Запишите формулу Хартли для расчета количества информации _______.

6.Кодирование, при котором любое слово из элементарных кодов единственным образом разлагается на элементарные коды, называется…

а) равномерным; б) обратимым; в) разделимым.

7.Для кодирования информации в компьютере используется…

а) байтовый код; б) код Бода;

в) код Шеннона-Фано.

37

8. Правила записи чисел с помощью заданного набора специальных знаков называются…

а) матрица генератора кода; б) система счисления; в) групповой код.

9. Установите соответствие:

Тест по дисциплине «Основы теории информации». Вариант 2

1. Сигнал — это… а) Совокупность поступающих данных

б) Изменение характеристики носителя, которое используется для представления информации

в) Материальная среда, предназначенная для хранения или передачи информации

2. Набор знаков, в котором установлен порядок их следования, называется. а) алфавит; б) система счисления;

в) таблица кодирования.

38

а) кодирование; б) двоичное кодирование;

в) оптимальное кодирование.

7.Если декодирование возможно, то кодирование называется… а) разделимым; б) обратимым; в) равномерным.

8.Примером алфавитного кодирования с неравной длительностью элементарных сигналов является…

а) байтовый код; б) телеграфный код Бода; в) код Морзе.

9.Установите соответствие:

39

Контрольная работа по дисциплине «Основы теории информации».

Вариант 1

1.Сколько единиц в двоичной записи восьмеричного числа 1731,28?

2.Даны 4 целых числа, записанные в двоичной системе:

10001011, 10111000, 10011011, 10110100.

Сколько среди них чисел, больших, чем A416+208?

3.Сколько существует натуральных чисел x, для которых выполняется неравенство 101101112 < x < 101111112?

4.По каналу связи передаются сообщения, содержащие только 4 буквы: Е, Н, О, Т. В любом сообщении больше всего букв О, следующая по частоте буква — Е, затем — Н. Буква Т встречается реже, чем любая другая. Для передачи сообщений нужно использовать неравномерный двоичный код, допускающий однозначное декодирование; при этом сообщения должны быть как можно короче. Шифровальщик может использовать один из перечисленных ниже кодов. Какой код ему следует выбрать?

5.В велокроссе участвуют 108 спортсменов. Специальное устройство регистрирует прохождение каждым из участников промежуточного финиша, записывая его номер с использованием минимально возможного количества бит, одинакового для каждого из спортсменов. Какой объём памяти будет использован устройством, когда промежуточный финиш прошли 96 велосипедистов? (Ответ дайте в байтах.)

6.В одной небольшой стране Индивидуальные Номера Налогоплательщиков представляют собой целые числа от 1 до 4000, На некотором предприятии в этой стране работают 300 человек. Главный бухгалтер этого предприятия переписала ИНН всех сотрудников последовательно без разделителей в один файл, при этом использовалось представление целых чисел с одинаковым минимально возможным количеством бит. Оцените объем получившегося файла (Ответ дайте в байтах.).

7.Построить код Шеннона-Фано для символов a, b, c, d, e, если вероятности их появления в тексте соответственно равны 0.25, 0.4, 0.1, 0.05, 0.2.

8.Построить код Хаффмана для символов a1, a2, a3, a4, a5, a6, если вероятности их появления в сообщении соответственно равны 0.05, 0.35, 0.1, 0.25, 0.2, 0.05.

40