Введение в информатику. §5. Кодирование информации

1.

Раздел 1. Введение в информатику
§5. Кодирование
информации

2.

Кодирование информации
Кодирование – представление информации в той или
иной форме, переход от одной формы представления
информации к другой.
Данные – это информация, закодированная в некоторой
форме.
Дискретизация – процесс преобразования информации
из непрерывной формы представления в дискретную.
Информацию, представленную в дискретной форме, значительно
проще передавать, хранить и обрабатывать.

3.

Представление информации
Человек может представить информацию в знаковой
или образной форме:
знаковое представление информации дискретно;
образное представление информации непрерывно.
Информация
Знаковая (языки)
Естественный
Формальный
Образная (образы)
Зрительный
Звуковой
Вкусовой
Обонятельный
Осязательный

4.

Знак и знаковая система
Знак – соглашение (явное или неявное) о приписывании
чему-либо какого-либо определённого смысла, значения.
Знак представляет собой заменитель объекта.
Знак (набор знаков) позволяет передающему информацию
вызвать в сознании принимающего информацию образ
объекта.
Цифры являются знаками чисел.
Буквы являются знаками звуков и,
вместе со словами, являются
знаками человеческого языка.

5.

Знак и знаковая система
Знак
Пиктограмма
Явное соглашение
Форма знака позволяет
догадаться о его смысле
Символ
Неявное соглашения
Связь между формой
знака и его смыслом
устанавливается
по договорённости

6.

Знак и знаковая система
Люди используют отдельные знаки и знаковые системы.
Знаковая система определяется множеством всех
входящих в неё знаков (алфавитом) и правилами
оперирования этими знаками.
Общение между людьми может проходить в устной или
письменной форме с использованием соответствующих
звуковых или зрительных знаков.

7.

Язык и алфавит
Язык – это система знаков, используемая для хранения,
передачи и обработки информации.
Алфавит – это набор отличных друг от друга символов
(знаков), который используется в языке.
Мощность алфавита – это количество символов (знаков)
в алфавите.
АБВГДЕЁЖЗИЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯ
0123456789 .,;?!-:…«»()
мощность - 56

8.

Естественные и формальные языки
Язык
Естественный
результат развития
общества
для общения в быту
значения слов зависят
от контекста
есть синонимы и омонимы
нет строгих правил
образования предложений
есть исключения
Формальный
русский, английский,
китайский и т.п.
созданы людьми
в специальных областях
знаний
значения слов не зависит
от контекста
нет синонимов и омонимов
правила образования
предложений строго
определены
нет исключений
формулы, нотная грамота,
языки программирования и т.п.

9.

Слово и сообщение
Слово – это последовательность символов алфавита,
которая используется как самостоятельная единица и
имеет определённое значение.
word, слово, смысл
Сообщение – это любая последовательность символов
некоторого алфавита.
dorw, влоос, лмссы

10.

Количество возможных сообщений
Пример: алфавит: A B C D
всего 4
Сообщения длины 1: A B C D
всего 16
Сообщения длины 2:
AA AB AC AD BA BB BC BD CA CB CC CD DA DB DC DD
Сколько сообщений длины L ?
Q = NL
Q – количество сообщений (вариантов)
N – мощность алфавита
L – длина сообщения
Сколько возможных 5-буквеных сообщений можно составить из букв
английского языка?
5
N = 26, L = 5, Q = ?
Q = 26

11.

Комбинаторика: Правило умножения
Задача. Сколько различных сообщений длиной 4 знака
можно записать с помощью алфавита {А, Б, В, Г, Е}
если слова должны начинаться с согласной буквы и
заканчиваться на гласную?
3
3
5
5
5
Б, В, Г А, Б, В, Г, Е
2 = 150
2
А, Е
Q = M1 · M2 · M3 · M4

12.

Комбинаторика: Правило умножения
Задача. Сколько существует четырёхзначных чисел,
составленных из чётных цифр, в которых цифры не
повторяются?
4
4
3
2 =
4
5
2, 4, 6, 8
0, 2, 4, 6, 8
одна цифра уже
использована!
96
Q = M1 · M2 · M3 · M4

13.

Комбинаторика: Правило сложения
Задача. Сколько сообщений длиной от 2 до 5 символов
можно записать с помощью алфавита {0, 1}?
N = {0, 1} = 2
L = 2:
Q2 = 22 = 4
L = 3:
Q3 = 23 = 8
L = 4:
Q4 = 24 = 16
L = 5:
Q5 = 25 = 32
Q = 4 + 8 + 16 + 32 = 60
Q = Q2 + Q3 + Q4 + Q5

14.

Автор
Подкопаева Мария Викторовна
учитель информатики
г. Санкт-Петербург
Презентации разработаны на основе УМК
Людмилы Леонидовны Босовой и
Константина Юрьевича Полякова