Кодирование и декодирование информации

1. Проверка домашнего задания

• Прочитать § 1.5
• Выполнить задания 2, 3, 4, 5, 6 устно
• 2. С какой целью человек осуществляет преобразование
информации из одной формы представления в другую?
• 3. В чем суть процесса дискретизации информации?
• 4. Что такое алфавит языка?
• 5. Что такое мощность алфавита?
• 6. Какие символы могут входить в двоичный алфавит?

2. Кодирование и декодирование информации

• Вы знаете, что личные данные должны быть
защищены.
• Вы получили кодовое слово – пароль входа в
компьютер
• 001001110110100
• В этом сообщении зашифрован пароль —
последовательность русских букв. Расшифруйте
его.
• В пароле использовались только буквы А, Б, К, Л, О,
С; каждая буква кодировалась двоичным словом по
А
Б таблице:
К
Л
О
С
следующей
01
100
101
111
00
110

3. Кодирование и декодирование информации

• Вася и Петя играли в шпионов и кодировали
сообщение собственным шифром. Фрагмент
кодовой таблицы приведён ниже:
К
Л
М
Н
О
П
@+
~+
+@
@~+
+
~
• Определите, из скольких букв состоит сообщение,
если известно, что буквы в нём не повторяются:
• +~+~@~+

4. Волшебная коробка

блокнот
флешка
дискета
• Что это?
• Зачем они используются?
• Чем отличаются?
диск
оперативная
память

5. Алфавитный подход к измерению информации

Каждый
символ
некоторого
сообщения
определённый
информационный
вес
–
фиксированное количество информации.
имеет
несёт
Все символы одного алфавита имеют один и тот же вес,
зависящий от мощности алфавита.
Информационный вес символа двоичного алфавита
принят за минимальную единицу измерения информации
и называется 1 бит (bit)».

6. Информационный вес символа произвольного алфавита

1
• Алфавит любого языка можно заменить
двоичным алфавитом.
2
• Для кодирования N символов произвольного
алфавита требуется i-разрядный двоичный код
3
• Информационный вес символа = разрядность
двоичного кода.
4
• Мощность алфавита и информационный вес
символа алфавита: N=2i

7.

Задача 1
Алфавит племени Пульти содержит 8 символов. Каков
информационный вес символа этого алфавита?
Решение:
N=8
N = 2i
i–?
Краткая запись условия задачи
8 = 2i.
i = 3.
Соотношение, связывающее величины i и N
Ответ: 3 бита.
Вычисления

8. Обобщение (стр. 17)

обрабатываем
Мы
______________
информацию,
структурируем
______________
ее,
превращаем
текстовую задачу, записанную на
естественном
_____________
языке,
в
задачу,
записанную на математическом
________________ языке.

9. физкультминутка

• Представьте, что Вы - кодировщик
сообщения. Короткий шаг – точка,
длинный – тире. Сообщение
..__..
• Мы знаем, что информационный вес
одного символа – 1 бит. Чему равен
информационный вес сообщения?

10. физкультминутка

• Представьте, что Вы - кодировщик
сообщения. Хлопок – плюс, притоп –
минус. Сообщение
++--• Мы знаем, что информационный вес
одного символа – 1 бит. Чему равен
информационный вес сообщения?

11. физкультминутка

• Представьте, что Вы - кодировщик
сообщения. Руки вверх – единица, руки
перед собой кругом – ноль. Сообщение
10101010
• Мы знаем, что информационный вес
одного символа – 1 бит. Чему равен
информационный вес сообщения?

12.

Информационный объем
сообщения
Информационный
объём
I
сообщения
равен
произведению количества K символов в сообщении на
информационный вес i символа алфавита:
K
Количество символов
в сообщении
i
Информационный вес
символа алфавита
I = K i

13.

Задача 2
Сообщение, записанное буквами 32-символьного
алфавита, содержит 140 символов. Какое количество
информации оно несёт?
Дано:
N = 32,
K = 140
I –?
Решение:
I = K i,
N=2i
Ответ: 700 бит
I = 140 х 5 = 700 бит
32 = 2 i, i = 5 бит

14. Решение задач

Жители планеты
Роутер используют
алфавит из 256
знаков, а жители
планеты Модем — из
128 знаков. На какой
планете сообщение
из 10 знаков для
жителей несет
больше информации?
На сколько?
Мощность алфавита
равна 64 символа.
Сколько байт памяти
потребуется, чтобы
сохранить 2 строки
сообщения,
содержащего в
среднем 16 символов
на каждой строке?

15. Решение задач

Дано:
Решение:
Nпр=256
Nпл=128
К=10
Iпр, Iпл - ?
I=K•i
N=2i
256=28⟹ iпр=8
128=27⟹ iпл=7
Iпр=10•8=80 битов
Iпл=10•7=70 битов
Какой I больше и на сколько?
Iпр – Iпл =10 битов
Ответ: Для жителей
Роутера данное сообщение
несет больше информации
на 10 битов.
Дано:
N=64
К=2•16
I-?
Решение:
I=K•i
N=2i
64=2i⟹ i=6
I=2•16•6=192
бита =192/8
=24 байта.
Ответ: 24 байта.

16. Решение задач (рабочая тетрадь, стр. 41)

№ 64. Информационный объем одного сообщения составляет 0,5
Кбайт, а другого – 500 байтов. На сколько байтов
информационный объем первого сообщения больше объема
второго сообщения?
№ 65. Информационный объем одного сообщения составляет 0,5
Кбайт, а другого – 128 бит. Во сколько раз информационный
объем первого сообщения больше объема второго сообщения?
№ 66. Для записи текста использовался 256-символьный алфавит.
Какой объем информации в байтах содержат 15 страниц текста,
если на каждой странице расположено 32 строки по 64 символа в
строке?
№ 67. Реферат учащегося по информатике имеет объем 20 Кбайт.
Каждая страница реферата содержит 32 строки по 64 символа в
строке, мощность алфавита – 256. Сколько страниц в реферате?
№ 68. Информационное сообщение объемом 6 Кбайт состоит из
6144 символов. Сколько символов содержит алфавит, при
помощи которого было записано это сообщение?

17.

Задача № 64
Информационный
объем
одного
сообщения
составляет 0,5 Кбайт, а другого – 500 байтов. На
сколько байтов информационный объем первого
сообщения больше объема второго сообщения?
Дано:
Решение:
I1 = 0,5 Кбайт 0,5 х 1024 = 512 байт
I2 = 500 байт
I1 – I2 = 512 – 500 = 12 байт
I1 – I2 - ?
Ответ: на 12 байт.

18.

Задача № 65
Информационный
объем
одного
сообщения
составляет 0,5 Кбайт, а другого – 128 бит. Во сколько
раз информационный объем первого сообщения
больше объема второго сообщения?
Дано:
Решение:
I1 = 0,5 Кбайт 0,5 х 1024 = 512 байт
I2 = 128 бит
I1 / I2 - ?
128 / 8 = 16 байт
I1 / I2 = 512 / 16 = 32 раза
Ответ: в 32 раза.

19.

Задача № 66
Для записи текста использовался 256-символьный
алфавит. Какой объем информации в байтах
содержат 15 страниц текста, если на каждой
странице расположено 32 строки по 64 символа в
строке?
Дано:
N = 256
Решение:
N=2i
K = 15x32x64 I = K i
I –?
Ответ: 30 Кбайт

20.

Задача № 67
Реферат учащегося по информатике имеет объем
20 Кбайт. Каждая страница реферата содержит 32
строки по 64 символа в строке, мощность алфавита –
256. Сколько страниц в реферате?
Дано:
Решение:
i
N
=
2
I = 20Кбайт
К = 32x 64x x I = K i
N = 256
x–?
Ответ: 80 страниц

21.

Задача № 68
Информационное сообщение объемом 6 Кбайт
состоит из 6144 символов. Сколько символов
содержит алфавит, при помощи которого было
записано это сообщение?
Дано:
Решение:
i
N
=
2
I = 6 Кбайт
I = K i
К = 6144
N-?
Ответ: 256 символов

22. Самостоятельное решение № 7 стр. 49

Определите количество информации в сообщении из К
символов алфавита мощностью N, заполняя таблицу:
N
N=2i
i (битов)
K
I=K i
(битов)
8
23
25
26
27
28
3
5
6
7
8
400
1200
1000
600
700
800
16
64
128
256
200
100
100
100

23.

Опорный конспект
АЛФАВИТ – это вся совокупность символов, используемых в
некотором языке для представления информации.
МОЩНОСТЬ АЛФАВИТА ( N ) – это число символов в
алфавите
N = 2i
I = K i
N
МОЩНОСТЬ АЛФАВИТА
i
ИНФОРМАЦИОННЫЙ ВЕС СИМВОЛА
количество информации в одном символе
K
КОЛИЧЕСТВО СИМВОЛОВ В СООБЩЕНИИ
I
КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ
В СООБЩЕНИИ
1 килобайт = 1 Кб = 1024 байта = 210 байтов
1 мегабайт = 1 Мб = 1024 Кб = 210 Кб = 220 байтов
1 гигабайт = 1 Гб = 1024 Мб = 210 Мб = 220 Кб = 230 байтов
1 терабайт = 1 Тб = 1024 Гб = 210 Гб = 220 Мб = 230 Кб = 240 байтов

24. Домашнее задание

• Прочитать § 1.6
• Выучить единицы измерения
информации и основные формулы
измерения информации
• Выполнить на выбор одно из заданий
№№ 11 – 15 стр. 50

25.

Всем спасибо за урок!
До встречи через неделю!