работа
Вложение | Размер |
---|---|
rabota.docx | 719.69 КБ |
ОАО «ГАЗПРОМ»
НОУ СПО НОВОУРЕНГОЙСКИЙ ТЕХНИКУМ ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАТОТА
ПО ИНФОРМАТИКЕ
НА ТЕМУ:
Кодирование информации
Выполнила: | Студентка группы АП-13 Сметанина Дарья |
Преподаватель: | Клочкова Нина Николаевна |
г. Новый Уренгой
2014г.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Фундаментальной чертой цивилизации является рост производства, потребления и накопления информации во всех отраслях человеческой деятельности. Вся жизнь человека, так или иначе, связана с получением, накоплением и обработкой информации. Чтобы человек не делал: читает ли он книгу, смотрит ли он телевизор, разговаривает, он постоянно и непрерывно получает и обрабатывает информацию.
Любой живой организм, в том числе человек, является носителем генетической информации, которая передаётся по наследству. Генетическая информация хранится во всех клетках организма, в молекулах ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты). Молекула ДНК человека включает в себя около трёх миллиардов пар нуклеотидов, и в ней закодирована вся информация об организме человека: его внешность, здоровье или предрасположенность к болезням, способности и т.д.
Человек воспринимает окружающий мир, т.е. получает информацию, с помощью органов чувств. Чтобы правильно ориентироваться в мире, он запоминает полученные сведения, т.е. хранит информацию; человек принимает решения, т.е. обрабатывает информацию, а при общении с другими людьми – передаёт и принимает информацию. Человек живёт в мире информации.
Для любой операции с информацией (даже такой простой, как сохранение) она должна быть как-то представлена (записана, зафиксирована). Этот процесс имеет специальное название – кодирование информации.
Актуальность нашего исследования определяется необходимостью рассматривать вопросы, связанные с кодированием информации, в виду их большой практической значимостью. Это определило выбор темы исследования «Кодирование информации».
Новизна исследования заключается в том, что нами собраны и уточнены многообразие окружающих человека кодов.
Цель исследования: теоретически обосновать и подтвердить многообразие окружающих человека кодов, роль и определение области практического применения кодирования информации.
Объектом нашего исследования является кодирование информации.
Предметом исследования многообразие окружающих человека кодов.
Гипотеза исследования базируется на предположении, что роль кодирования информации в жизни человека практически значима.
В процессе исследования решались следующие задачи:
Практическая значимость: данная работа может быть использована в качестве дополнительного материала при рассмотрении вопроса о кодировании информации.
Методы исследования: теоретические (анализ исторических очерков по информатике, криптографии, различных энциклопедий; моделирование; анализ, синтез и обобщение полученных данных), эмпирические (прогнозирование).
Понятие кода, кодирования, декодирования
Составляя информационную модель объекта или явления, мы должны договориться о том, как понимать те или иные обозначения. То есть договориться о виде представления информации.
Человек выражает свои мысли в виде предложений, составленных из слов. Они являются алфавитным представлением информации.
Код - набор условных обозначений для представления информации.
Кодирование - процесс представления информации в виде кода (представление символов одного алфавита символами другого; переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для хранения, передачи или обработки).
Обратное преобразование называется декодированием. Для общения друг с другом мы используем код - русский язык. При разговоре этот код передается звуками, при письме - буквами. Водитель передает сигнал с помощью гудка или миганием фар. Вы встречаетесь с кодированием информации при переходе дороги в виде сигналов светофора.
Таким образом, кодирование сводиться к использованию совокупности символов по строго определенным правилам.
Способ кодирования зависит от цели, ради которой оно осуществляется: сокращение записи; засекречивание (шифровка) информации; удобство обработки и т. п.
Существуют три основных способа кодирования текста:
графический – с помощью специальных рисунков или значков;
числовой – с помощью чисел;
символьный – с помощью символов того же алфавита, что и исходный текст.
Знак – это метка, предмет, которым обозначается что-нибудь (буква, цифра, отверстие). Знак вместе с его значением называют символом. Существует много классификаций знаков (Приложение 1).
Наиболее значимым для развития техники оказался способ представления информации с помощью кода, состоящего всего из двух символов: 0 и 1.
Одну и ту же информацию можно выразить разными способами.
Набор знаков, в котором определен их порядок, называется алфавитом.
Существует множество алфавитов:
Имеются, однако, наборы знаков, для которых нет какого-то общепринятого порядка:
Особенно важное значение имеют наборы, состоящие всего из двух знаков:
Таким образом, кодирование информации – это процесс формирования определенного представления информации. Значимость кодирования возросла в последние десятилетия в связи с внедрением ЭВМ.
Кодирование и история – первые шаги
Коды появились в глубокой древности в виде криптограмм (по-гречески — тайнописи), когда ими пользовались для засекречивания важного сообщения от тех, кому оно не было предназначено. Уже знаменитый греческий историк Геродот (V век до н. э.) приводил примеры писем, понятных лишь для одного адресата. Спартанцы имели специальный механический прибор, при помощи которого важные сообщения можно было писать особым способом, обеспечивающим сохранение тайны. Собственная секретная азбука была у Юлия Цезаря. В средние века и эпоху Возрождения над изобретением тайных шифров трудились многие выдающиеся люди, в их числе философ Фрэнсис Бэкон, крупные математики Франсуа Виет, Джероламо Кардано, Джон Валлис.
С течением времени начали появляться по-настоящему сложные шифры. Один из них, употребляемый и поныне, связан с именем ученого аббата из Вюрцбурга Тритемиуса, которого к занятиям криптографией побуждало, быть может, не только монастырское уединение, но и потребность сохранять от огласки некоторые духовные тайны. Различные хитроумные приемы кодирования применяли шифровальщики при папском дворе и дворах европейских королей. Вместе с искусством шифрования развивалось и искусство дешифровки, или, как говорят, криптоанализа.
Секретные шифры являются неотъемлемой принадлежностью многих детективных романов, в которых действуют изощренные в хитрости шпионы. Писатель-романтик Эдгар По, которого иногда причисляют к создателям детективного жанра, в своем рассказе «Золотой жук» в художественной форме изложил простейшие приемы шифрования и расшифровки сообщений.
С появление компьютеров возникла необходимость кодирования всех видов информации, с которыми имеет дело и отдельный человек, и человечество в целом. Письменность и арифметика – есть не что иное, как система кодирования речи и числовой информации. Информация никогда не появляется в чистом виде, она всегда как-то представлена, как-то закодирована.
Многообразие окружающих человека кодов и их роль в жизни человека
Зачем люди кодируют информацию?
- скрыть от других (шифры);
- записать короче (аббревиатура: Что такое ООН? Организация Объединенных Наций);
- для удобства передачи и обработки. (Как передать информацию по телеграфу? Букву в электрический провод никак не запихнешь, значит, надо представить эту букву так, чтобы ее удобно было передать с помощью электрического тока).
От чего зависит способ кодирования информации?
Способ кодирования (форма представления) информации зависит от цели, ради которой осуществляется кодирование. Такими целями могут быть сокращение записи, засекречивание (шифровка) информации, удобство обработки и т.п.
Рассмотрим многообразие кодов и их практическое применение в жизни человека.
Стенография – это скоростное письмо особыми знаками, настолько краткими, что ими можно записать живую речь. Стенография пришла к нам из древнейших времен. Ещё в Древнем Египте скорописцы записывали речь фараонов. Широкое распространение стенография получила в Древней Греции. В 1883 г. В Акрополе была найдена мраморная плита, на которой были высечены стенографические знаки. По мнению учёных, эти записи были сделаны в 350 г. до н.э. Но общепризнанным днём рождения стенографии считается 5 декабря 63 года до н.э. Тогда в Древнем Риме возникла необходимость дословной записи устной речи. Автором древнеримской стенографии считается Тирон – секретарь знаменитого оратора Цицерона.
В современном мире, несмотря на обилие средств механической фиксации слова (магнитофонов, диктофонов) владение навыками стенографии по-прежнему ценится. Мы записываем в среднем в пять раз медленнее, чем говорим. Стенография же ликвидирует этот разрыв. Она особенно полезна при конспектировании лекций, публичных выступлений, бесед, составлении докладов, подготовке статей и т.п.
Известно немало случаев, когда стенография оказывала неоценимую помощь людям разных профессий (Приложение 2).
Каждый, кто когда-нибудь смотрел кино об американском Западе XIX-го века, знает, что первым методом кодирования, широко применяемым для преобразования символов и текстов в электронный вид, был метод, предложенный Морзе (Приложение 3).
В наше время широко используется телефонный план нумерации. В России используется закрытая десятизначная нумерация. Это значит, что любой полный телефонный номер с кодом региона или мобильной сети должен иметь 10 цифр. Это называется Национальный телефонный номер. При звонке на телефон с отличным от «домашнего» кодом региона понадобится дополнительно набирать код выхода на междугороднюю связь («8»).
В последнее время очень актуален вопрос о персональных данных. Персональные данные человека записаны в его паспорте. Под фотографией в паспорте на просвет просматриваются магнитные метки с записанной информацией, которая считывается только электронным способом и недоступна владельцу документа. Подписываясь под этой графой в паспорте (пока не заполняемой по техническим причинам), человек даёт согласие на присвоение ему кода вместо имени, т.е. производится замена имени числом.
С развитием информационной техники, широким внедрением средств вычислительной техники во многие сферы деятельности все острее встаёт вопрос быстрого и надёжного ввода информации. Ручной ввод кода изделия требует больших затрат ручного труда, времени, часто приводит к ошибкам.
Все мы, чаще или реже, но проходим в магазине через кассу, чтобы оплатить выбранные товары. И наверняка каждый из нас хоть раз да обратил внимание, как кассир освещает какие-то полоски на упаковке лучом из какого-то устройства и только потом называет сумму оплаты.
Полоски – это штрих-код, а устройство, испускающее лучи, – это сканер. Он считывает информацию со штрих - кода и передаёт её на экран кассового аппарата. Дело в том, что в больших магазинах и супермаркетах перечень товаров с информацией о каждом из них находится в памяти специального компьютера. К этому компьютеру подсоединены кассовые аппараты, также представляющие собой специализированные компьютеры.
Каждому товару присвоен уникальный номер, зашифрованный в штрих - коде. Сканер считывает этот номер со штрих - кода и передаёт его в главный компьютер, который извлекает из памяти и передаёт кассовому аппарату наименование товара и цену. Главный компьютер ведёт также учёт проданных и оставшихся товаров. Поэтому на упаковке каждого из купленных в магазине товаров (на пакете, бутылке, банке и т.д.) мы обязательно находим штрих-код.
Это своеобразный товарный знак, предназначенный для автоматического считывания.
Каждый штрих-код является уникальным в мировом масштабе и содержит основную информацию о товаре. Штрих-код составляет главную часть автоматизированной технологии идентификации.
В настоящее время штриховые коды широко используются не только при производстве и в торговле товарами, но и во многих отраслях промышленного производства.
Товарный штриховой код присваивается продукции (товару) на этапе запуска его в производстве. Штрих – коды получили широкое практическое применение почти во всех сферах деятельности человека (Приложение 5).
Компьютерный диалект используется в основном для неформального общения её членов, поэтому возникла необходимость передачи эмоций и даже мимики пишущего. В обычном тексте сделать это достаточно сложно, из-за чего и появились специфические знаки препинания (так называемые смайлики). Для их чтения лучше всего немного наклонить голову влево: тогда можно увидеть стилизованный портрет компьютерщика. Интересна история создания смайлика (Приложение 6).
Смайлики (от smile – улыбка) в Интернете называют значки, составленные из знаков препинания, букв и цифр, обозначающие какие-то эмоции.
Смайлик – это лучший способ передать ваши чувства и эмоции при виртуальном общении! Маленькие забавные рожицы, которые вставляют в текст, избавляют от необходимости писать излияния ваших переживаний. Считается, что смайлик для Интернета – всё равно, что для человечества колесо. Без него невозможно обойтись ни в одной форме виртуального общения. Он крайне прост в употреблении, информативен и при всей своей простоте даёт широкий простор воображению. Неудивительно, что его переняли sms-коммуникация, реклама, дизайн, обычная поста, при обмене записками на уроках.
Смайлики настолько прочно вошли в нашу жизнь, что перекочевали из виртуального пространства в науки. Так в психологии, смайлики используют для обозначения типов темпераментов или отслеживают настроение человека.
Заключение
В ходе исследования были решены все поставленные задачи и получены следующие результаты и выводы.
Множество кодов очень прочно вошло в нашу жизнь:
Мы исследовали вопрос: что роль кодирования информации в жизни человека практически значима.
Мы определили виды различных кодировок информации. Изучили проблему: как можно кодировать информацию и зачем это делать. В результате исследования мы получили полное представление о многообразии окружающих человека кодов.
Мы знаем, насколько велики возможности компьютеров, и широк спектр их применения сегодня и можем только догадываться, какие задачи смогут решать они в ближайшем будущем. Поэтому особенно остро встаёт вопрос о знании и понимании способов представления информации в компьютере и жизни. Нужно, чтобы люди (не только программисты-профессионалы, но и остальные профессии людей) имели понятие о возможных способах кодирования информации.
Таким образом, гипотеза данного исследования: роль кодирования информации в жизни человека практически значима, подтвердилась.
Подводя итог нашему исследованию, мы можем сделать вывод, что поставленные в исследовании задачи решены и цель достигнута. Нам удалось теоретически обосновать и подтвердить многообразие окружающих человека кодов, роль и определение области практического применения кодирования информации.
Но на этом не исчерпываются возможности исследования данной темы. Множество кодов очень прочно вошло в нашу жизнь. С каждым годом их многообразие увеличивается, и этим самым, упрощая нам жизнь. Есть ряд художественных произведений, в которых были затронуты вопросы кодирования и декодирования информации.
Список литературы:
М.Г. Эпиктетова. М.: ДРОФА, 2005.
Приложение 1
Приложение 2
Стенография как неоценимая помощь людям разных профессий
Приложение 3
Семафорная азбука
А | Б | В | Г | Д | Е | Ж | З |
И | К | Л | М | Н | О | П | Р |
С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш |
Щ | Ъ | Ы | Ь | Э | Ю | Я |
Азбука Морзе
Алфавит
А | Б | В | Г | Д | Е | Ё | Ж | З | И | Й | |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | |
К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | ||
12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | ||
Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Ъ | Ы | Ь | Э | ||
22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | ||
Ю | Я | ||||||||||
32 | 33 |
Таблица «Веселые человечки»
Самый опасный бандит Чикаго Аб Слени, посылавший записки с пляшущими человечками, кодировал информацию.
Флажковая азбука
Приложение 4
"Легенда" плана города | |
Китайские иероглифы | |
Ноты | |
Алфавит гоблинов, придуманный Д.Р.Р. Толкином | |
Остраки - черепки для голосования |
Приложение 5
Практическое применение штрих-кодов
Штрих-коды для покупателей
В ряде стран в больших магазинах-супермаркетах штриховой код используется и для идентификации покупателей, которые обычно при входе в магазин получают карточку посетителя или имеют ее для повседневного длительного пользования, когда они являются постоянными (частыми) покупателями в этом магазине.
Штрих-коды не пропустят `зайцев`
При входе на пригородные платформы всех московских вокзалов появились турникеты. Новая система автоматизированной оплаты, контроля и учета проезда пассажиров в пригородном сообщении не только внешне изменила привычные платформы. Также изменения коснулись внешнего вида билета и его функций. На обычном билете теперь появился штрих-код, благодаря которому и срабатывает турникет, пропускающий пассажира на платформу. Турникеты работают как на вход, так и на выход, то есть для выхода также нужен билет со штрих-кодом.
Штрих-код защищает детей
Канадская Ассоциация Библиотекарей согласилась с пожеланиями миллионов канадцев, которые подписали петицию, осуждающую с каждым днем растущие «яркие образы секса и насилия» в книгах, предлагаемых детям. Но если дома за тем, что читают их дети могут проследить родители, то как же быть с библиотеками?
Новая система основана на использовании на каждой книге штрих-кода, который будет включать информацию о содержании и оценку книги по нескольким параметрам: секс, насилие, грубый язык, наркотики, религия и альтернативный стиль жизни.
Благодаря новой системе, родители смогут определить отношение своей семьи к каждому из перечисленных параметров и к тому, хотят ли они, чтобы их ребенок читал книги, которые могут быть отнесены к этим разделам. «Штрих-коды – это только маленькая часть в вопросе борьбы с насилием и жестокостью в книгах» - говорят родители.
Штрих-коды наводят порядок на складе
Штрих-коды позволяют торговым предприятиям осуществлять постоянный контроль и учет за наличием товара, а также количеством проданных наименований. Для покупателя очевидны другие преимущества: ошибки в расчетах сводятся к нулю, а пропускная способность касс увеличивается. Поступив на склад, каждый товар получает этикетку. Сама этикетка может быть из любого материала – бумага, винил, полипропилен или полиэстер. Этикетка содержит и штрих-код. Человеку, проводящему инвентаризацию, достаточно только считать штрих-коды с упаковок, и вся необходимая информация о товаре и его характеристики появятся на экране компьютера.
Вы можете стать штрих-кодом!
Для того, чтобы начать творить художнику, поэту или композитору необходимо вдохновение, которое каждый черпает из своих, только ему известных источников. Для писателей и поэтов музами становятся дамы сердца, для художников живописные места. Научно-технический прогресс, в век которого нам и посчастливилось жить, и в данной области диктует свои правила. Музами становятся предметы не особенно подходящие для этой роли. Штрих-код, знакомый каждому, кто хоть раз был в магазине и держал в руках какой-либо продукт или упаковку, уже можно считать объектом искусства. Да, да, именно искусства. Если кассира наличие штрих-кода на упаковке вдохновляет только на то, чтобы считать необходимую информацию для оплаты товара, то художники увидели в штрих-коде совсем другое назначение и смысл, которое и пытаются передать в своем творчестве.
Еще один интересный факт заключается в том, что Скотт Блэйк использует в своих работах не безликие штрих-коды, а только те штрих-коды, которые реально считываются сканером. Так, для создания портрета Арнольда Шварценеггера Скотт использовал штрих-коды с кассет видеофильмов актера и рядом с портретом был установлен сканер. Каждый желающий мог отсканировать любой из штрих-кодов, составляющих портрет, и на экране появлялась информация о фильме с участием актера.
Администрация Уимблдона, старейшего и самого престижного в мире теннисного турнира, с успехом применяет современные технологии штрихового кодирования. Установленная на Уимблдоне автоматизированная контрольно-пропускная система позволяет более эффективно управлять доступом на территорию “Всеанглийского теннисного клуба”, где проходят соревнования.
Во время Уимблдонского турнира на территории спортивного центра находятся тысячи людей, от которых во многом зависит успех соревнования. Это прежде всего сами участники турнира, аккредитованные журналисты, а также обслуживающий персонал, работники общественного питания и др. – всего к обслуживанию соревнований привлекается до 26 тысяч человек. В отличие от зрителей, которые проходят по билетам, этой категории лиц требуется та или иная форма аккредитации. В интересах более эффективного управления доступом на Уимблдон организаторы турнира установили автоматизированную контрольно-пропускную систему с использованием технологии автоидентификации на основе штрихового кодирования.
Новая система позволила существенно сократить временные и людские затраты на оформление и проверку пропусков. Сведения, содержащиеся в контрольном файле, поступают из 11 различных управлений, обслуживающих Уимблдонский турнир. Каждое управление, соединенное сетью с центральной базой данных, может самостоятельно вводить в систему информацию по пропускам и всему, что с ними связано.
Приложение 6
Вы думаете, что смайлик — это такое же изобретение всего человечества, как и колесо? Ничего подобного. У смайлика есть автор. Впервые жёлтую улыбающуюся рожицу нарисовал американский художник Харви Бэлл (Harvey Ball).
В начале 60-х в Америке начался процесс слияния крупных страховых компаний. Процесс шёл болезненно и начал сказываться на так называемой корпоративной морали сотрудников. Иными словами, неуверенность служащих в завтрашнем дне сделала их более раздражительными, растерянными и грустными.
Представители компании State Mutual Life Assurance Cos. of America решили поднять «боевой дух» своих сотрудников, то есть «заставить» служащих улыбаться всякий раз, когда они встречаются с клиентами, подходят к телефону или работают с документами.
Для достижения поставленной цели решено было провести не совсем обычную рекламную акцию, но нужен был яркий запоминающийся символ, и в декабре 1963 года страховщики пришли к Харви Бэллу. Как позже признался Бэлл, на всю разработку у него ушло не более 10 минут.
Первый смайлик был прикреплен к булавке, то есть, сделан в виде значка и выдан служащим и клиентам компании.
Значки со смайликами имели успех. Вскоре смайлик появился на эмблемах, открытках, футболках и бейсболках — одним словом, на всём, что может быть быстро продано.
Эта весёлая планета
Филимоновская игрушка
Два Мороза
Отчего синичка развеселилась
Проказы старухи-зимы