prezentacija_kodirovanie_informacii (2)

1.

Кодирование информации.
Системы счисления
Реферат по дисциплине «Информатика»
Выполнил: студент 1 курса
Группа: 13
Ижевск, 2026

2.

Почему эта тема важна?
Информация стала одним из главных ресурсов современного мира. Каждый день мы собираем,
храним, передаём и обрабатываем огромные объёмы данных, и почти всегда в этом участвуют
компьютеры.
Чтобы техника могла работать с информацией, её нужно преобразовать в особую форму —
закодировать. В основе этого процесса лежат системы счисления.
Именно поэтому тема кодирования информации и систем счисления считается одной из
фундаментальных в информатике.

3.

Что мы рассматриваем
Цель работы — всесторонне разобрать, как информация кодируется и какие системы счисления при
этом используются.
• раскрыть понятие информации, её виды и свойства
• изучить принципы кодирования и декодирования
• рассмотреть виды систем счисления
• подробно изучить двоичную систему
• освоить перевод чисел между системами
• разобрать кодирование текста, графики и звука
• показать практическое применение

4.

Понятие информации
Информация — это сведения об окружающем мире, которые можно собирать, хранить, передавать и
обрабатывать. В информатике под информацией понимают данные, пригодные для автоматической
обработки.
Данные
Информация
Знания
Сырые факты, числа и
Данные, помещённые в
Информация, проверенная на
символы
контекст и имеющие смысл
практике

5.

Какой бывает информация
По способу восприятия
По форме представления
• Зрительная
• Числовая
• Слуховая
• Текстовая
• Тактильная
• Графическая
• Обонятельная
• Звуковая
• Вкусовая
• Видеоинформация
По области возникновения: механическая (неживая природа) • биологическая (живая природа) • социальная (общество)

6.

Качества хорошей информации
Объективность
не зависит от чьего-либо мнения
Достоверность
отражает истинное положение дел
Полнота
данных достаточно для принятия решения
Точность
степень близости к реальному состоянию
Актуальность
информация важна именно сейчас
Полезность
соответствует потребностям пользователя
Понятность
выражена на доступном языке

7.

Как работает кодирование
Кодирование — это преобразование информации в форму, удобную для хранения, передачи и
обработки. Декодирование — обратный процесс, когда закодированные данные снова превращаются в
понятный вид.
Мы кодируем информацию постоянно: когда пишем буквами — кодируем звуки речи, когда записываем
число цифрами — кодируем количество. Компьютер кодирует каждый символ последовательностью
нулей и единиц.
Информация
→
Кодирование
→
Код
→
Декодирование
→
Информация

8.

Что такое код
Код — это правило, по которому каждому элементу исходного набора ставится в соответствие элемент
кодового набора. Кодовая таблица — это таблица соответствия между символами и их кодами.
Чем длиннее код, тем больше символов можно закодировать: двоичный код длиной 8 бит позволяет
закодировать 256 различных символов — этого хватает для букв, цифр и знаков препинания.
Пример: символ «A» в ASCII имеет код 65, в двоичной системе — 01000001.
Один байт = 8 бит → 256 комбинаций (от 00000000 до 11111111).

9.

Равномерные и неравномерные коды
Равномерный код
Неравномерный код
Все символы одинаковой длины
Символы разной длины
Пример: ASCII
Пример: азбука Морзе
Удобен для автоматической обработки
Экономит место, но требует аккуратного
декодирования
Условие Фано: ни одно кодовое слово не должно быть началом другого.
Это гарантирует, что сообщение можно однозначно прочитать.

10.

Основные понятия
Система счисления — это совокупность правил и символов для записи чисел.
Основание системы — это количество различных цифр, которые в ней используются.
Десятичная
Двоичная
Восьмеричная
Шестнадцатеричная
Основание 10
Основание 2
Основание 8
Основание 16
0123456789
01
01234567
0–9 A B C D E F
Основание указывается нижним индексом: 1011₂, 25₁₀

11.

Два больших класса
Непозиционные
Позиционные
Значение символа не зависит от его места в
Значение цифры зависит от её позиции
числе.
(разряда).
Пример: римская система
Пример: в числе 555 три пятёрки
I, V, X, L, C, D, M
означают сотни, десятки и единицы.
Позиционные системы удобнее: они позволяют записывать любые числа ограниченным набором цифр и
легко выполнять арифметические операции. Именно они используются в компьютерах.

12.

Как представить любое число
Любое число в позиционной системе можно записать в развёрнутой форме — как сумму произведений
его цифр на степени основания.
Десятичное: 345 = 3×10² + 4×10¹ + 5×10⁰
Двоичное: 1101 = 1×2³ + 1×2² + 0×2¹ + 1×2⁰ = 13
Такое представление — основа для перевода чисел между системами счисления.
Оно работает и для дробных чисел, где используются отрицательные степени.

13.

Почему именно двоичная?
Двоичная система — это позиционная система с основанием 2, где используются только две
цифры: 0 и 1.
Она выбрана не случайно: электроника компьютера построена на транзисторах, которые могут быть
либо включены, либо выключены. Два состояния удобно описывать именно двумя цифрами — так
надёжнее и проще.
И
ИЛИ
НЕ

14.

Бит и байт
Бит
Минимальная единица, одна двоичная цифра (0 или 1)
Байт
8 бит. Хранит 256 различных значений
1 КБ
1024 байта
1 МБ
1024 КБ
1 ГБ
1024 МБ
1 ТБ
1024 ГБ
Использование степеней двойки связано с тем, что память компьютера адресуется в двоичной системе.

15.

Как переводить числа
10 → 2 (деление на 2)
2 → 10 (сумма степеней)
Последовательно делим число на 2, записываем
Складываем степени двойки там, где стоят единицы.
остатки, потом читаем их в обратном порядке.
Пример: 1011₂ = 8 + 2 + 1 = 11₁₀
Пример: 25₁₀ = 11001₂
Для дробных чисел используется умножение на 2.
Эти простые правила позволяют быстро работать с двоичными числами.

16.

Операции с нулями и единицами
Сложение
0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10
Вычитание
0−1=1 с займом из старшего разряда
Умножение
Как обычно, но цифр всего две — операция упрощается
Деление
Выполняется так же, как в десятичной системе
Отрицательные числа представляются в дополнительном коде — это позволяет заменить вычитание сложением.

17.

Компактная запись данных
Восьмеричная
Шестнадцатеричная
Основание: 8
Основание: 16
Цифры: 0–7
Цифры: 0–9, A–F
1 цифра = 3 бита
1 цифра = 4 бита
Применение:
Применение:
Права доступа в Linux
Цвета (#FF5733)
(755, 777)
Адреса памяти, MAC-адреса
Эти системы позволяют коротко и удобно записывать длинные двоичные последовательности.

18.

Быстрый и удобный способ
Поскольку 8 = 2³ и 16 = 2⁴, переводить числа между этими системами очень просто.
• 2 → 8: разбиваем на группы по 3 бита справа налево
• 2 → 16: разбиваем на группы по 4 бита
• 8 → 2 / 16 → 2: каждая цифра заменяется группой бит
Пример: 1101010₂ = 152₈ = 6A₁₆
Это один из самых полезных практических навыков для программиста.

19.

ASCII и Unicode
ASCII
Unicode
UTF-8
7–8 бит, 128–256 символов
Более 150 000 символов
Переменная длина:
Одна из первых кодировок
Современный стандарт,
латиница — 1 байт, кириллица
разные языки
— 2 байта
Если открыть файл в неправильной кодировке, вместо букв появляются «кракозябры» — знакомая
многим проблема.

20.

Растровая и векторная графика
Растровая графика
Векторная графика
Изображение состоит из пикселей, каждый
Изображение описывается математическими
имеет свой цвет.
формулами.
Качество зависит от разрешения и глубины
Масштабируется без потери качества.
цвета.
Форматы: SVG, AI, CDR
Форматы: JPEG, PNG, GIF, BMP
Цвет в шестнадцатеричной системе записывается как #RRGGBB, например #FF0000 — красный.

21.

Оцифровка звука
Звук — это непрерывная волна. Чтобы компьютер с ним работал, её нужно превратить в цифровую
форму.
1. Дискретизация
Измерение сигнала через равные промежутки времени (частота дискретизации)
2. Квантование
Округление уровня сигнала до ближайшего значения (разрядность)
Для аудио CD: частота 44,1 кГц, разрядность 16 бит.
Форматы: WAV, MP3, AAC, FLAC.

22.

Где это используется
Программирование
Сети
Веб-разработка
hex-коды, побитовые операции
IP-адреса, MAC-адреса, маски
цвета #RRGGBB, Unicode для
подсетей
текста
Операционные системы
Криптография
Электроника
права доступа (755, 777)
хеши SHA-256, шифрование RSA
регистры микроконтроллеров,
отладка
Системы счисления — это не абстрактная теория, а ежедневный рабочий инструмент IT-специалиста.

23.

Выводы
В реферате были рассмотрены понятия информации, кодирования и систем счисления. Мы
разобрали, как работает двоичная система, как переводить числа между системами и как
кодируются текст, графика и звук.
Главный вывод:
Кодирование информации и системы счисления — это фундамент, на котором построена вся
современная цифровая техника. Без этих знаний невозможно представить работу программиста,
инженера, системного администратора и любого специалиста в сфере IT.