Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
Кодирование информации. Двоичное кодирование информации. Представление числовой информации с помощью систем счисления.
Языки Естественные: русский, английский, китайский Формальные: системы счисления, язык алгебры, языки программирования
Определение: Представление информации может осуществляться с помощью языков, которые являются знаковыми системами. Каждая знаковая система строится на основе определенного алфавита и правил выполнения операций над знаками.
Определение: Кодирование – это операция преобразования знаков или групп знаков одной знаковой системы в знаки или группу знаков другой знаковой системы. Декодирования – это обратный процесс.
1 знаковая система 2 знаковая система О ▲ Л ☼ М К □ Что здесь зашифровано? ▲ ☼ ▲ □ ▲ Пример 1.
Приведите примеры кодирования и декодирования
Двоичное кодирование. Информация в компьютере представлена в двоичном коде, алфавит которого состоит из двух цифр 0 и 1. Каждая цифра машинного двоичного кода несет количество информации в 1 бит.
Это знаковая система, в которой числа записываются по определенным правилам с помощью символов некоторого алфавита, называемых цифрами. Системы счисления:
Системы счисления Позиционные Непозиционные
Непозиционная система счисления: Значение цифры не зависит от ее положения в числе
Римская непозиционная система: I(1), V(5), X(10), L(50), C(100), D(500), M(1000). XXX = 30 MCDXXXIV = ?
Позиционная система счисления: Значение цифры зависит от ее положения. Основание системы равно количеству цифр в ее алфавите.
Системы счисления Алфавит Двоичная 0, 1 Восьмеричная 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 Десятичная 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Шестнадцатеричная 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, А(10), В(11), С(12), D(13), E(14), F(15)
Десятичная система счисления: 555 5 единиц 5 десятков 5 сотен 555=5*10 2 +5*10 1 +5*10 0 555,5=5*10 2 +5*10 1 +5*10 0 +5*10 -1 А 10 =а n-1 *10 n-1 +…+a 0 *10 0 +a -1 *10 -1 +…
Двоичная система счисления: Числа в двоичной системе записываются в виде суммы степеней с основанием 2 с коэффициентами, в качестве которых выступают цифры о или 1. Например, A 2 =1*2 2 +0*2 1 +1*2 0 +0*2 -1 +1*2 -2 A 2 =101,01 2 A 2 =a n-1 *2 n-1 +…+a 0 *2 0 +a -1 *2 -1 +…
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Информация. Кодирование информации. Представление чисел с плавающей запятой.
Конспект урока профильного 10 класса. По типу относится к занятию изучения и первичного закрепления новых знаний и способов деятельности....
Кодирование информации. Числовая информация. 2 класс
Презентация к уроку "Числовая информация" по учебнику Матвеевой Н.В. 2 класс. Презентация также содержит тест для самопроверки знаний учащихся по теме "Кодирование информации"....
Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда:
2 слайд
Описание слайда:
Это и ноты для записи музыки, это и фонетические знаки для записи звуков речи (транскрипция), это и специальные значки для записи в календаре погоды: В жизни мы часто сталкиваемся с закодированной информацией, т.е. с такой информацией, которая передаётся специальными значками (кодами). КОДИРОВАНИЕ ЗАРОДИЛОСЬ В ДАВНИЕ ВРЕМЕНА И ИСПОЛЬЗОВАЛОСЬ КАК ДЛЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ В СИМВОЛИЧЕСКОМ ВИДЕ, ТАК И ДЛЯ ШИФРОВАНИЯ СООБЩЕНИЙ И ТАЙНОПИСИ.
3 слайд
Описание слайда:
Сигналы светофора и дорожные знаки – это тоже закодированная информация. Мы её обрабатываем, а затем принимаем решение – переходить нам улицу или подождать зелёного сигнала светофора.
4 слайд
Описание слайда:
Для представления информации могут использоваться разные коды и, соответственно, надо знать определенные правила - законы записи этих кодов, т.е. уметь кодировать. При кодировании мы должны договориться о том, как понимать те или иные обозначения. То есть договориться о виде представления информации. Кодирование - процесс представления информации в виде кода. Код - набор условных обозначений для представления информации.
5 слайд
Описание слайда:
Люди выработали множество форм представления информации. К ним относятся: разговорные языки, язык мимики и жестов, язык рисунков и чертежей, научные языки, языки искусства, специальные языки.
6 слайд
Описание слайда:
Сокращение записи. СОШ – средняя общеобразовательная школа; ОБЖ – основы безопасности жизнедеятельности; МХК – мировая художественная культура. Зачем люди кодируют информацию? Способ кодирования информации зависит от цели, ради которой осуществляется кодирование. Например:
7 слайд
Описание слайда:
Засекречивание (шифровка) информации. Чтобы скрыть её от других (все случаи шифров и тайнописи)
8 слайд
Описание слайда:
Удобство обработки и передачи. Например, как передать информацию по телеграфу? Букву в электрический провод никак не затолкнуть, значит, надо представить эту букву так, чтобы её удобно было передать с помощью электрического тока.
9 слайд
Описание слайда:
Способы кодирования информации Кодировать информацию можно различными способами: устно, письменно, жестами или сигналами любой другой природы. графический – с помощью рисунков и значков; числовой – с помощью чисел; символьный – с помощью символов того же алфавита, что и исходный текст.
10 слайд
Описание слайда:
Полный набор символов (знаков), используемый для кодирования текста, называется алфавитом или азбукой. Знаки, входящие в алфавит могут быть знакомыми нам буквами, цифрами, символами (например, нотами), более сложными изображениями (дорожными знаками) и т.д.
11 слайд
Описание слайда:
Чтобы правильно закодировать информацию, необходимо составить таблицу соответствий. В ней каждому знаку одной знаковой системы (например, русского алфавита) сопоставляется знак какой-то другой системы (например, алфавит человечков).
12 слайд
Описание слайда:
Азбука Морзе – это код с переменной длиной. Для кодирования одного символа используется от 1 до 6 знаков. Алфавит состоит всего из 3 знаков: Точка - короткий сигнал (импульс), Тире - длинный сигнал (импульс), Пауза - отсутствие сигнала (импульса). Она ставится между буквами и словами. Рассмотрим работу телеграфа с помощью Азбуки Морзе. По мере развития техники появились разные способы кодирования информации. Во второй половине XIX века американский изобретатель Сэмюэль Морзе изобрёл удивительный код, который служит человечеству до сих пор.
13 слайд
Описание слайда:
Так выглядит аппарат Морзе. Справа ключ, который замыкает электрическую цепь. За ним циферблат, показывающий длину импульса. Слева электромагнит и записывающее устройство. Из него выходит лента, на которой отпечатываются точки и тире.
14 слайд
Описание слайда:
Своя система существует и в вычислительной технике – она называется двоичным кодированием и основана на представлении данных последовательностью всего двух знаков: 0 и 1. Эти знаки называют двоичными цифрами. Подробнее о двоичном кодирование вы узнаете в старших классах. 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 Э В М
Кодирование и декодирование
Для обмена информацией с другими людьми человек использует естественные языки. Наряду с естественными языками были разработаныформальные языки для профессионального применения их в какой-либо сфере. Представление информации с помощью какого-либо языка часто называют кодированием.
Код - набор символов (условных обозначений) для представления информации.
Код - система условных знаков (символов) для передачи, обработки и хранения информации(со общения).
Кодирование - процесс представления информации (сообщения) в виде кода.
Все множество символов, используемых для кодирования, называется алфавитом кодирования . Например, в памяти компьютера любая информация кодируется с помощью двоичного алфавита, содержащего всего два символа: 0 и1.
Декодирование - процесс обратного преобразования кода к форме исходной символьной системы, т.е. получение исходного сообщения. Например: перевод с азбуки Морзе в письменный текст на русскомязыке.
В более широком смысле декодирование - это процесс восстановления содержания закодированного сообщения. При таком подходе процесс записи текста с помощью русского алфавита можно рассматривать в качестве кодирования, а его чтение - это декодирование.
Способы кодирования
информации
Для кодирования одной и той же информации могут быть использованы разные способы; их выбор зависит от ряда обстоятельств: цели кодирования, условий, имеющихся средств.
Если надо записать текст в темпе речи - используем стенографию; если надо передать текст за границу - используем английский алфавит; если надо представить текст в виде, понятном для грамотного русского человека, - записываем его по правилам грамматики русского языка.
« Здравствуй, Саша!» « Zdravstvuy, Sasha!»
Способы кодирования
информации
Выбор способа кодирования информации может быть связан с предполагаемым способом ее обработки.
Покажем это на примере представления чисел - количественной
информации. Используя русский алфавит, можно записать число "тридцать пять ". Используя же алфавит арабской десятичной системы
счисления, пишем «35
». Второй способ не только короче первого, но и удобнее для выполнения вычислений. Какая запись удобнее длявыполнения расчетов: "тридцать пять умножить на сто двадцать семь
" или "35 х 127
"? Очевидно - вторая.
Шифрование сообщения
В некоторых случаях возникает потребность засекречивания
текста сообщения или документа, для того чтобы его не смогли прочитать те, кому не положено. Это называется
защитой от несанкционированного доступа.
В таком случае секретный текст шифруется .
В давние времена шифрование называлось тайнописью .
Шифрование представляет собой процесс превращения открытого текста в зашифрованный, а дешифрование - процесс обратного преобразования, при котором восстанавливается исходный текст.
Шифрование - это тоже кодирование, но с засекреченным методом, известным только источнику и адресату.
Методами шифрования занимается наука под названием
криптография.
Первый телеграф
Первым техническим средством передачи информации на расстояние стал телеграф , изобретенный в1837 году американцем Сэмюэлем Морзе.
телеграфного аппарата по проводам к другому телеграфному аппарату.
Изобретатель Сэмюель Морзе изобрел удивительный код(Азбука Морзе, код Морзе, «Морзянка»), который служит человечеству до сих пор. Информация
кодируется тремя «буквами»: длинный сигнал (тире), короткий сигнал (точка) и отсутствие сигнала (пауза) для разделения букв. Таким образом, кодирование сводится к использованию набора символов, расположенных в строго определенном порядке.
Самым знаменитым телеграфным сообщением является сигнал бедствия "SOS " (Save Our Souls - спасите наши души). Вот как он выглядит: « – – –
Азбука Морзе
− − − | |||||||
Азбука Морзе
− − − − | − − − − | ||
− − − − − | |||
− − − | |||
− − − − | |||
− − − | |||
Неравномерность кода
− − − − − −
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.
Первый беспроводной телеграф (радиоприемник)
7 мая 1895 года российский ученый Александр Степанович Попов на заседании Русского Физико-Химического Общества продемонстрировал прибор, названный им "грозоотметчик", который был предназначен для регистрации электромагнитных волн.
Этот прибор считается первым в мире аппаратом беспроводной телеграфии,
радиоприемником . В 1897 году при помощи аппаратов беспроводной телеграфии Попов осуществил прием и передачу сообщений между берегом и военным судном.
В 1899 году Попов сконструировал модернизированный вариант приемника электромагнитных волн, где прием сигналов (азбукой Морзе) осуществлялся на головные телефоны оператора.
В 1900 году благодаря радиостанциям, построенным на острове Гогланд и на российской военноморской базе в Котке под руководством Попова, были успешно осуществлены аварийноспасательные работы на борту военного корабля "Генерал-адмирал Апраксин", севшего на мель у острова Гогланд. В результате обмена сообщениями, переданным методом беспроводной телеграфии, экипажу российского ледокола Ермак была своевременно и точно передана информация о финских рыбаках, находящихся на оторванной льдине.
1 слайд
2 слайд
Двоичный код Вся информация, которою обработает компьютер, должна быть представлена двоичным кодом с помощью двух цифр – 0 и 1. Эти два символа 0 и 1 принято называть битами (от англ. binary digit – двоичный знак).
3 слайд
Кодирование и декодирование Кодирование – преобразование входной информации в форму, воспринимаемую компьютером, т.е. двоичный код. Декодирование – преобразование данных из двоичного кода в форму, понятную человеку.
4 слайд
Способы кодирования Способы кодирования и декодирования информации в компьютере, в первую очередь, зависит от вида информации, а именно, что должно кодироваться: числа, текст, графические изображения или звук.
5 слайд
Представление чисел Для записи информации о количестве объектов используются числа. Числа записываются с использование особых знаковых систем, которые называют системами счисления. Система счисления – совокупность приемов и правил записи чисел с помощью определенного набора символов.
6 слайд
Позиционные и непозиционные системы счисления Все системы счисления делятся на две большие группы: Количественное значение каждой цифры числа зависит от того, в каком месте (позиции или разряде) записана та или иная цифра. 0,7 7 70 Количественное значение цифры числа не зависит от того, в каком месте (позиции или разряде) записана та или иная цифра. XIX ПОЗИЦИОННЫЕ НЕПОЗИЦИОННЫЕ
7 слайд
Римская непозиционная система счисления Самой распространенной из непозиционных систем счисления является римская. В качестве цифр используются: I(1), V(5), X(10), L(50), C(100), D(500), M(1000). Величина числа определяется как сумма или разность цифр в числе. MCMXCVIII = 1000+(1000-100)+(100-10)+5+1+1+1 = 1998
8 слайд
Позиционные системы счисления Первая позиционная система счисления была придумана еще в Древнем Вавилоне, причем вавилонская нумерация была шестидесятеричная, т.е. в ней использовалось шестьдесят цифр! В XIX веке довольно широкое распространение получила двенадцатеричная система счисления. В настоящее время наиболее распространены десятичная, двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления.
9 слайд
Основание системы счисления Количество различных символов, используемых для изображения числа в позиционных системах счисления, называется основанием системы счисления. Система счисления Основание Алфавит цифр Десятичная 10 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Двоичная 2 0, 1 Восьмеричная 8 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 Шестнадцатеричная 16 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,A, B, C, D, E, F
10 слайд
Соответствие систем счисления Десятичная 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Двоичная 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 10000 Восьмеричная 10 11 12 13 14 15 16 17 20 Шестнадцатеричная 8 9 A B C D E F 10 Десятичная 0 1 2 3 4 5 6 7 Двоичная 0 1 10 11 100 101 110 111 Восьмеричная 0 1 2 3 4 5 6 7 Шестнадцатеричная 0 1 2 3 4 5 6 7
11 слайд
Двоичное кодирование текстовой информации Начиная с 60-х годов, компьютеры все больше стали использовать для обработки текстовой информации и в настоящее время большая часть ПК в мире занято обработкой именно текстовой информации. Традиционно для кодирования одного символа используется количество информации = 1 байту (1 байт = 8 битов).
12 слайд
Двоичное кодирование текстовой информации Для кодирования одного символа требуется один байт информации. Учитывая, что каждый бит принимает значение 1 или 0, получаем, что с помощью 1 байта можно закодировать 256 различных символов. 28=256
13 слайд
Двоичное кодирование текстовой информации Кодирование заключается в том, что каждому символу ставиться в соответствие уникальный двоичный код от 00000000 до 11111111 (или десятичный код от 0 до 255). Важно, что присвоение символу конкретного кода – это вопрос соглашения, которое фиксируется кодовой таблицей.
14 слайд
Таблица кодировки Таблица, в которой всем символам компьютерного алфавита поставлены в соответствие порядковые номера (коды), называется таблицей кодировки. Для разных типов ЭВМ используются различные кодировки. С распространением IBM PC международным стандартом стала таблица кодировки ASCII (American Standart Code for Information Interchange) – Американский стандартный код для информационного обмена.
15 слайд
Таблица кодировки ASCII Стандартной в этой таблице является только первая половина, т.е. символы с номерами от 0 (00000000) до 127 (0111111). Сюда входят буква латинского алфавита, цифры, знаки препинания, скобки и некоторые другие символы. Остальные 128 кодов используются в разных вариантах. В русских кодировках размещаются символы русского алфавита. В настоящее время существует 5 разных кодовых таблиц для русских букв (КОИ8, СР1251, СР866, Mac, ISO). В настоящее время получил широкое распространение новый международный стандарт Unicode, который отводит на каждый символ два байта. С его помощью можно закодировать 65536 (216= 65536) различных символов.
16 слайд
17 слайд
18 слайд
Обратите внимание! Цифры кодируются по стандарту ASCII в двух случаях – при вводе-выводе и когда они встречаются в тексте. Если цифры участвуют в вычислениях, то осуществляется их преобразование в другой двоичных код. Возьмем число 57. При использовании в тексте каждая цифра будет представлена своим кодом в соответствии с таблицей ASCII. В двоичной системе это – 00110101 00110111. При использовании в вычислениях код этого числа будет получен по правилам перевода в двоичную систему и получим – 00111001. !
19 слайд
Кодирование графической информации Создавать и хранить графические объекты в компьютере можно двумя способами – как растровое или как векторное изображение. Для каждого типа изображений используется свой способ кодирования. ИЗОБРАЖЕНИЯ РАСТРОВЫЕ ВЕКТОРНЫЕ
20 слайд
Кодирование растровых изображений Растровое изображение представляет собой совокупность точек (пикселей) разных цветов. Для черно-белого изображения информационный объем одной точки равен одному биту (либо черная, либо белая – либо 1, либо 0). Для четырех цветного – 2 бита. Для 8 цветов необходимо – 3 бита. Для 16 цветов – 4 бита. Для 256 цветов – 8 бит (1 байт). Цветное изображение на экране монитора формируется за счет смешивания трех базовых цветов: красного, зеленого, синего. Т.н. модель RGB. Для получения богатой палитры базовым цветам могут быть заданы различные интенсивности. 4 294 967 296 цветов (True Color) – 32 бита (4 байта).
21 слайд
Кодирование векторных изображений Векторное изображение представляет собой совокупность графических примитивов (точка, отрезок, эллипс…). Каждый примитив описывается математическими формулами. Кодирование зависти от прикладной среды. эллипс прямоугольник кривая
22 слайд
Двоичное кодирование звука Звук – волна с непрерывно изменяющейся амплитудой и частотой. Чем больше амплитуда, тем он громче для человека, чем больше частота, тем выше тон. В процессе кодирования звукового сигнала производится его временная дискретизация – непрерывная волна разбивается на отдельные маленькие временные участки. Качество двоичного кодирования звука определяется глубиной кодирования и частотой дискретизации.
Кодирование информации - перевод информации из обычного, общепринятого формата в вид, который доступен для восприятия только определенной группы людей или вообще только для электронных вычислительных машин.
Существует несколько видов кодирования информации, в зависимости от того, что кодируется:
Графические файлы
Числа кодируются в двузначной системе, то есть в данной системе имеется всего две цифры 1 и 0. Таким образом, цифре 1 в десятичной системе соответствует та же цифра в двоичной, а вот цифре два уже число 10, цифре 3 - 11, 4 -100 и так далее.
Так как байт содержит всего восемь бит, которые могу записать в себя по одному символу пустые ячейки, кроме первой слева (она обозначает знак числа: «1» обозначает «-», а «0», соответственно, «+») всегда дополняются нулями.
Используя правило предыдущего слайда, посмотрим, примеры записи цифр и чисел при переводе из десятичной системы исчисления в двоичную. Очень важно не забывать, что первый слева символ отображает знак.
Если вы хотите записать число в двоичной системе, которое будет занимать более сими символов, тогда необходимо использование двух байтов. Так, число «1» при использовании двух байтов представиться в виде «0000000000000001». Также возможно использовании трех и более байтов.
При кодировании текста используется общепринятая американская система ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Она представляет из себя таблицу из двух слопцов, первый из которых представлен кодами от 0 до 127, а также является полностью идентичным для всех моделей компьютеров, а второй столбец практически всегда различен. На данный момент распространена кодировка, имеющая 65535 символов.
Суть кодирование графической информации, в том, чтобы присвоить какому-либо цвету или оттенку, свой уникальный, не повторяющийся код, который будет, при упоминании, выводить данный цвет. Например, белый цвет представлен кодом 255 255 255.
Как можно понять из примера, приведенного на предыдущем слайде, для записи кода цвета используется 3 байта памяти. Как известно, все оттенки образовываются при помощи трех цветов: красного, синего и зеленного. Так первый байт указывает на интенсивность красного, второй - зеленого, а третий - синего. Следовательно, черный имеет код 0 0 0, так как это обозначает полное отсутствие цветов.
Ранними примерами кодировки информации служит азбука Морзе и древнее Египетские иероглифы.
Кодировка - это перевод информации из одного вида в более удобный для пользователя на данный момент.
Без кодировки было бы невозможно использование никаких электронно-вычислительных машин.
