Способы кодирования информации

Кодирование информации

Способы кодирования информации

На прошлых занятиях мы узнали, что информация поступает от источника к получателю по информационным каналам. А поступает она с помощью разнообразных сигналов. Сигналы могут предаваться в виде слов, движений, запахов или могут быть световыми, электрическими, звуковыми. Для того чтобы передача информации прошла успешна, получатель должен расшифровать полученную информацию.

Например, школьный звонок сигнализирует ученикам и учителю о начале или окончании урока.

Сирена скорой помощи тоже является сигналом. Если участники дорожного движения его услышали, то они обязательно должны уступить дорогу, чтобы врачи как можно быстрее оказали больному помощь.

Звонок телефона является сигналом о том, что кто-то хочет с Вами побеседовать.

Сигналы светофора разрешают, либо запрещают движение его участникам.

Животные и насекомые тоже подают сигналы друг другу. Например, медведь оповещает сородичей о том, что территория занята оставленными вдоль троп клочками шерсти и зазубринами на стволах деревьев. А муравьи передают сигналы друг другу с помощью выделяемых запахов. С помощью таких своеобразных сигналов, они сообщают об опасности, приглашают на трапезу или просят о помощи.

Но для того чтобы понять посылаемые сигналы необходимо знать, что они означают и уметь их понимать. Можно сказать, что нужно знать код, с помощью которого можно узнать значение сигнала.

Система условных знаков для представления информации называется кодом.

А представление информации с помощью какого-либо кода называется кодированием.

Примерами кодов являются языки, на которых разговаривают люди различных национальностей. Для общения в нашей стране мы используем код – русский язык.

Любое музыкальное произведение тоже имеет свой код. Музыкальные звуки кодируются с помощью нот.

А правила дорожного движения закодированы при помощи дорожных знаков. Эти знаки представлены в виде наглядных символических рисунков. Конечно, Вы хорошо знакомы с ними.

Запись информации с помощью аббревиатур (специальных сокращений, состоящих из начальных букв слов) тоже являются примерами кодирования информации.

Существует специальный шрифт для слепых, созданный французским изобретателем Луи Брайлем. Информация закодирована с помощью рельефных знаков, выдавленных на бумаге. Проводя по бумаге кончиками пальцев и осязая эти знаки, слепой человек получает информацию, то есть может читать.

Почтовый индекс – это тоже вид кодирования информации. С помощь шести цифр индекса кодируется информация о районе, в который следует доставить письмо. Индекс указывается на конверте в специально отведённом для этого месте и облегчает сортировку писем.

А вся информация в компьютере закодирована с помощью двух цифр: нуля и единицы. То есть используется двоичная знаковая система. Каждый символ, который вводится с клавиатуры, кодируется цепочкой из восьми нулей или единиц. Например, цифра 9 имеет код 00111001, а буква Л закодирована как 11001011.

Одна и та же информация может быть закодирована разными способами или представлена в разных формах. Тысячелетиями человечество выработало огромное количество форм кодирования информации. Например, языки.

Первые естественные языки берут своё начало ещё с древних времён, когда у человека возникла необходимость в обмене информацией. Люди применяют тысячи естественных языков (русский, английский, французский, немецкий и др.) Одно и то же слово мы мажем представить по-разному.

Вот как выглядит слово «Жизнь» на русском, английском, французском, немецком, испанском и китайском языках.

Существует язык жестов и мимики, языки искусства (живопись, скульптура, архитектура, музыка), научные языки, например, язык математики или химии. К специальным языкам относятся азбука Морзе, состоящая из точек и тире, азбука Брайля для слабовидящих, семафорная флажковая азбука, применяемая на флоте.

А способы, с помощью которых производят кодирование той или иной информации зависят от цели, с которой нужно эту информацию закодировать. Целями могут быть и удобство передачи, и засекречивание, и сокращение записи.

Давайте рассмотрим наиболее частые способы кодирования информации.

Графический способ кодирования информации. Кодирование информации происходит спомощьюзначков и рисунков. Например, Артур Конан Дойль в одном из своих произведений предложил интересный способ представления информации.

Сюжет рассказа «Пляшущие человечки» заключается в следующем. Гениальный сыщик Шерлок Холмс должен разгадать тайные послания, состоящие из фигурок человечков.

В разгадке тайны пляшущих человечков стоял простой шифр замены, в котором каждая буква алфавита соответствует определённому человечку, а флажок в руке человечка означает разделитель между словами.

Числовойспособ кодирования информации. Например, ставя в соответствие каждой букве алфавита её порядковый номер, можно кодировать любые тексты. Пословицу «Тот не ошибается, кто ничего не делает» можно закодировать таким образом. Букве «т» ставится в соответствие число 20, букве «о» — 16 и так далее. В результате сообщение примет вид:

Символьный способ кодирования информации предполагает, что в соответствие каждому символу ставится другой символ, но из того же алфавита. Довольно интересно кодировать текстовую информацию с помощью шифра Цезаря, или как его ещё называют шифра сдвига.

Шифр Цезаря — это вид шифра подстановки, в котором каждый символ в открытом тексте заменяется символом, находящимся на некотором постоянном числе позиций левее или правее него в алфавите. Например, в шифре со сдвигом вправо на 3, «А» была бы заменена на «Г», «Б» станет «Д», и так далее.

Таким способом Цезарь передавал тайную информацию своим генералам. Давайте зашифруем фразу «Минимальная единица измерения информации – один бит». Букве «М» в соответствие ставится буква расположенная даль со сдвигом на 3 позиции. Это «П». Букве «И» — буква «Л» и так далее.

Фраза после кодирования будет выглядеть так:

Для того чтобы представить информацию в начальном виде, надо узнать код, с помощью которого эта информация было закодирована. Действия по восстановлению первоначальной формы представления информации принято называть декодированием. Можно сказать, что декодирование – это процесс обратный кодированию.

Итак, сегодня на уроке мы узнали, что:

·           Информация поступает от источника к получателю с помощью разнообразных сигналов.

·           Для того чтобы передача информации прошла успешна, получатель должен расшифровать полученную информацию.

·           Система условных знаков для представления информации называется кодом.

·           Представление информации с помощью какого-либо кода называется кодированием.

·           Способы, с помощью которых производят кодирование той или иной информации зависят от цели, с которой нужно эту информацию закодировать.

·           Наиболее частые способы кодирования: графический, числовой и символьный способы

·           Для того чтобы представить информацию в начальном виде, надо узнать код, с помощью которого эта информация было закодирована.

·           Действия по восстановлению первоначальной формы представления информации принято называть декодированием.

Источник: https://videouroki.net/video/9-kodirovaniie-informatsii.html

Способы кодирования информации

Способы кодирования информации

Определение 1

Кодированием информации называют преобразование данных в вид, удобный для обработки и передачи. То есть, по сути, это превращение одной информационной формы в другую. А собственно код — это комбинация символов для обозначения общепринятых и общеизвестных понятий.

Как правило, определённые образы при кодировке (можно сказать шифровании) могут быть выражены определёнными знаками. Набор различных знаков образует некое множество с ограниченным набором элементов.

Электронные вычислительные машины способны работать только с информационными данными, заданными в формате чисел.

Поэтому информационные данные других видов (к примеру, речь, различные звуки, изображения и так далее) для использования и преобразования компьютерными программами необходимо представить в числовом формате.

В качестве примера можно рассмотреть преобразование в формат набора чисел музыкальных звуков.

Для этого необходимо через определённые временные интервалы определять амплитуду звуковых колебаний на некотором наборе частот, выражая в виде числа итоги этих замеров.

Далее, используя специальное программное обеспечение, возможно сделать практически любую обработку этих данных. К примеру, соединить звуковую информацию от различных источников.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Аналогично этому, возможно преобразовывать и любые данные, представленные в виде текста. При наборе текста, например, с клавиатуры компьютера, любой символ заменяется некоторым числовым значением, а при выводе сформированного текстового файла на дисплей или принтер, выполняется обратная процедура. То есть набор чисел преобразуется в понятные людям визуальные образы букв.

Замечание 1

Выстроенную связь между числовыми значениями и соответствующими им буквами, можно назвать кодировкой символов.

В компьютерной технике принято использовать не десятичную, а более легко реализуемую электроникой, двоичную систему счисления.

То есть, применяются всего две цифры ноль и единица, что соответствует двум устойчивым состояниям базового элемента электроники, триггера.

Но ввод и вывод числовой информации осуществляется в привычной обычному человеку десятичной системе счисления, что обеспечивает соответствующее программное обеспечение.

Методы кодирования данных

Одни и те же информационные данные можно выразить (кодировать) в различных форматах. С созданием электронных вычислительных машин появилась потребность кодировать практически все типы информационных данных, с которыми связаны конкретные люди и всё мировое сообщество в целом.

Но заниматься проблемой шифрования (кодирования) информации люди начали ещё до изобретения электронных вычислительных машин.

Великие изобретения людей, какими являются письменность и математика (и её подраздел, арифметика), по сути и есть методы кодирования человеческой речи и числовых данных.

В абсолютно чистом виде информацию мы нигде не встретим, в любом случае она будет как-то выражена (закодирована). Самым распространённым методом выражения информации является система двоичных кодов.

В электронных вычислительных машинах, в роботизированных комплексах, в устройствах числового программного управления (УЧПУ) металлорежущими и другими станками, информационные данные, с которыми оперирует оборудование, представлены в виде набора двоичных чисел.

Кодирование текстовой (символьной) и числовой информации

процедура, выполняемая над каждым элементом текстовых данных, это сопоставление символов. В процедуре сравнения символов основным моментом выступает неповторимость шифра (кода) любого символа и размер данного шифра (кода), а собственно метод кодировки фактически не важен.

Чтобы закодировать какой-либо текст, применяются разнообразные таблицы перекодирования. Главное, чтобы для кодирования и последующего декодирования применялись одни и те же таблицы.

Таблица перекодирования должна включать в свой состав формализованный определённым порядком список символов для кодирования, согласно которому выполняется перевод символа в двоичный код, а также обратная процедура.

Самые распространённые формы таблиц это:

  • ДКОИ-8,
  • ASCII,
  • CP1251,
  • Unicode.

Длина кода представления символа уже давно сформировалась как 8 бит (1 байт). И именно по этой причине один текстовый символ занимает один байт памяти компьютера.

Соответственно, число вариантов (комбинаций) набора нулей и единиц при размере кода 8 бит будет два в восьмой степени, то есть 256. Это означает, одна таблица для перекодирования позволяет кодировать максимум 256 символов.

Но если использовать код длиною в два байта, то это число соответственно возрастёт до 65536 символов.

У кодирования чисел и текста есть один общий момент, для возможности сравнения данных такого вида, различные числа (как и в случае символов) обязаны иметь разные коды.

Главной отличительной особенностью числовой информации от символьной, является то, что числа кроме процедуры сравнения, подвергаются ещё самым разным арифметическим операциям (вычитание и сложение, умножение и так далее).

Для выполнения этих действий в электронных вычислительных машинах служит двоичная позиционная система счисления.

При кодировании текстовой информации каждый символ имеет своё двоичное число (код) от 00000000 до 11111111, что в десятичной системе соответствует числам от 0 до 255.

Замечание 2

Следует учитывать, что для кодирования букв русского алфавита существует пять разных кодовых таблиц (КОИ — 8, СР1251, СР866, Мас, ISO), при этом, если текст вводился с применением одной из таблиц, то он будет неправильно декодироваться при использовании другой таблицы.

Кодирование графической информации

Одним из основных действий при кодировании графики (изображения) можно считать разделение её на отдельные составные части. Этот процесс называется дискретизация.

Главными методами отображения графической информации для сохранения и дальнейшей работы с ней на электронной вычислительной машине можно считать растровые и векторные изображения.

Векторные изображения – это объекты графики, которые составлены из разных простейших фигур геометрии (обычно это дуги окружности и отрезки прямых). Расположение этих геометрических фигур задаётся координатами точек и длинами радиусов.

Источник: https://spravochnick.ru/informacionnye_tehnologii/sposoby_kodirovaniya_informacii/

Урок

Способы кодирования информации

Тема: «Кодирование информации. Способы кодирования информации»

Предмет: Информатика и ИКТ.

Учитель: Андрианова Татьяна Михайловна.

Класс: 5.

Цели:

Образовательно-развивающие

1.1 Выведение новых понятий: код, кодирование, декодирование.

1.2 Применение опорных понятий: информация, действия с информацией (хранение, обработка, получение, передача).

1.3 Формирование универсальных учебных действий:

Познавательные УУД

— умение осознанно и произвольно строить речевое высказывание в устной и письменной форме;

— выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий;

— рефлексия способов и условий действия, контроль и оценка процесса и результатов деятельности.

Коммуникативные УУД

— планирование учебного сотрудничества с учителем.

Регулятивные УУД

— составление плана и последовательности действий;

— оценка — выделение и осознание учащимся того, что уже усвоено и что ещё подлежит усвоению, осознание качества и уровня усвоения.

1.4 Формирование предметных умений:

— имеют представление о кодах и кодировании;

— определяют способ кодирования информации;

— умеют кодировать и декодировать информацию при известных правилах кодирования.

Воспитательные цели

2.1 Формирование научного мировоззрения на основе философских категорий: общее-особенное-единичное, возможность-действительность.

2.2. Формирование личностных УУД:

— развитие логического мышления, внимания, зрительной памяти;

— понимание значения различных кодов в жизни человек;

— формирование умения анализировать, сравнивать, делать выводы;

— осуществление контроля и самоконтроля.

Тип урока: Открытие нового знания.

Продолжительность: 45 мин.

Заявка на оценку:

«5» – 26 баллов и более

«4» – 21 – 25 баллов

«3» – 15 – 20 баллов

Приветствие ученика.

Знакомство с заявкой на оценку.

2 мин.

Планирует оценку за урок, исходя из заявки на оценку.

  1. На слайде написано слово Информация и разбросаны слова, составь из этих слов верное определение к понятию информация (см.приложение 1).

  2. Какие действия с информацией мы можем совершать? (схема заполняется на слайде).

  3. Как же мы можем передавать друг другу разную информацию?

4 мин. (2б.)

  1. Собирает определение понятия: Информация — это знания об окружающем нас мире, получаемые разными способами. ()

  2. Передавать, получать, хранить, обрабатывать ()

  3. Устно, в виде текста, в виде картинок, объяснить жестом и т.д.

На данном слайде в виде текста представлена информация, которая поясняет тему сегодняшнего урока: Kodlama bilgileri. (Кодирование информации). Понятна ли нам тема?

Почему?

Что нужно сделать, чтобы понять, что за тема сегодня будет на уроке?

Т.е. для того чтобы мы поняли информацию, которая нам поступает, мы должны уметь её расшифровывать.

(На слайде появляется вторая часть урока).

На слайде продолжение темы нашего урока. Понятна ли эта часть нашей темы? Почему?

Что нужно для того чтобы расшифровать данное сообщение? Т.е. знать код с помощью которого закодирована тема нашего урока.

Какая же тема сегодняшнего урока?

5 мин.

— Нет.

— Потому что она представлена на другом языке.

— Перевести данный текст на русский язык.

— Нет. Нам нужно расшифровать её.

— Нужно знать шифр или перевод.

— Кодирование и код. Кодирование информации и т.д.

Попробуй произвести расшифровку нашей темы. Код для данных сообщений представлен на карточке.

Ученику выдаётся карточка №1 (см. приложение 2).

Применяя карточку вопрос-понятие, сформулируй вопросы к данной теме.

В конце урока попробуем ответить на эти вопросы.

Сейчас выполним задание 1 (см. приложение 3) (индивидуальная работа ученика). Самопроверка ученика (на слайде появляется само задание и ответ). Разбор самого задания, если были ошибки.

Что же ты делал в этом задании?

Т.е. расшифровывали информацию (в данном случае слово), которое было закодировано с помощью флажков, которые даны были в таблице. Что такое кодирование?

Буквы, цифры, различные картинки, флажки – можно сказать, что это условные знаки или по-другому говорят код. Получается, что кодирование – это процесс представления информации с использованием некоторого кода.

Что понимается под кодом?

В нашей жизни очень часто встречается кодирование информации и различные коды. Заполни таблицу, выполни задание 2 (проверка задания, на слайд (twiddle) записываются ответы или ученик предоставляет демонстрацию экрана).

Где же мы можем встретить закодированную информацию?

Для чего люди используют в жизни кодирование информации?

Таким образом, информация может быть представлена разными кодами, в разных формах. Форма представления или говорят, способ кодирования, зависит от цели, ради которой осуществляется кодирование.

Чаще всего применяют три способа кодирования:
1. Графический

2. Числовой

3. Символьный

Выполни задание 3 в файле. Проверка задания. Почему именно так подчеркнул? Сформулируй, какой код используется в каждом способе кодирования информации.

Прочитай задание 4, что нужно сделать?

Посмотри внимательно на задание, и попробуй понять, что нужно сделать будет в задании?

Проверка задания.

Что значит декодировать, сформулируй определение?

Задание 5 выполняем самостоятельно.

28 мин. (1б)

(4б)

(1б)

(1б)

(1б)

(5б)

(4б)

(1б)

(1б)

(4б)

Работа с карточкой №1 ().

Задаёт вопросы к теме: Что называется кодированием? Что такое код? Что понимается под способом кодирования? Каковы виды способов кодирования? (по 1б. за каждый вопрос).

Выполняет задание 1 ().

— По таблице расшифровывали, разгадывали слово.

— Кодирование – это процесс представления информации, которая представлена в виде чисел, слов другого языка, картинок (флажков). Код это слова, буквы, цифры с помощью которых представлена информация ().

— Код – это буквы, цифры, различные картинки, флажки с помощью которых представляется информации или сообщение ().

Выполняет задание 2 (по 1б за каждую строчку).

— В школе, на дорогах, в книжках и т.д.

— Засекречивания информации, для быстрой и удобной обработки информации, сокращения записи, наглядности информации и т.д.

Выполняет 3 задание (по 1б. за каждый пример), обосновывает ответ ().

Графический – рисунки или значки

Числовой – числа, цифры

Символьный – буквы

Читает задание 4 и отвечает на вопрос.

— В квадратах написать буквы, которым соответствует данный код.

Выполняет задание 4 ()

-Декодировать – это процесс восстановления информации к исходному виду ().

Выполняет задание 5 (по 1б за каждую строчку).

Вспомним, какие проблемные вопросы были в начале урока? (вывести вопросы на экран). Попробуй ответить на них.

Теперь попробуем подвести нашу тему под философские категории: общее – особенное – действительное и возможность – действительность.

4 мин.

(4б)

(2б)

Отвечает на вопросы (по 1б за каждый ответ)

— Код – числовой – пример. Код – графический – пример. Код – символьный – пример. Способы кодирования – символьный, графический, числовой (за каждый пример по 0,5 б).

К следующему уроку:
1. Прочитать П.7

2. Выполнить задание 97, 98 в РТ.

3. Построить два умозаключения (карточка 6) по данной теме.

1 мин.

Записывает ДЗ.

Подсчитываем кол-во баллов и ставим оценки.

1 мин.

Подсчитывает свои баллы и ставит соответствующую оценку.

Приложение 1.

Информация — это знания об окружающем нас мире, получаемые разными способами.

Приложение 2.

Карточка №1.

Kodlama – кодирование

bilgileri – информация

Тема урока: _______________________________________________________________

Приложение 3. Индивидуальная карточка.

Задание 1.

Дана кодовая таблица:

Какое слово здесь закодировано?

Задание 2.

Заполни таблицу.

Задание 3.

Укажи стрелочками способ кодирования, который был использован в каждом примере.

  1. Исходная информация: УРОК

З

Графический способ кодирования

Числовой способ кодирования

Символьный способ кодирования

акодированный вид данной информации: 21 18 16 12

  1. Исходная информация: КОМПЬЮТЕР

Закодированный вид данной информации: КТОАМТПТЬТЮАТТЕАРТ

  1. Исходная информация: ПЕРЕДАЧА

Закодированный вид данной информации:

Задание 4.

Декодируй следующую запись:

Ниже дана кодовая таблица азбуки Морзе.

Справка: Азбука Морзе — способ кодирования  информации последовательностью длинных и коротких сигналов, «точка» (короткий сигнал) и «тире» (длинный сигнал).

Задание 5.

Известно, что некто для кодирования сообщений после каждой гласной буквы вставляет букву «А», а после согласной – букву «Т».

Декодируй зашифрованную информацию.

Закодированная информация

Восстановленная информация

МТОАНТИАТТОАРТ

ВТСТЯАКТОАЕА СТЕАМТЯА ЗТНТААЕАТТ СТВТОАЁА ВТРТЕАМТЯА

Закодируй с помощью представленного выше кода:

Начальная информация

Закодированная информация

Своё имя

Название любимого школьного предмета

Источник: https://infourok.ru/kodirovanie-informacii-sposobi-kodirovaniya-informacii-klass-1902050.html

Booksm
Добавить комментарий