"Кодирование информации"
презентация к уроку по информатике и икт по теме

Слайд 1

Информация. Кодирование. Измерение.

Слайд 2

Кодирование – это процесс представления информации, удобный для её хранения и/или передачи

Слайд 3

Устная речь Письмо Письменный текст код Чтение Устная речь Схема передачи информации через письменность Декодирование Кодирование

Слайд 4

Технические способы кодирования Телеграф, изобретенный в 1837 г. Сэмюэлем Морзе (неравномерный код - троичный). 2. Конец 19 века, Жан Морис Бодо изобрел равномерный телеграфный код- первый способ двоичного кодирования информации

Слайд 5

Представление информации Языки представления информации Естественные: Русский, китайский и др. Формальные: Ноты, формулы, дорожные знаки Кодирование Цели кодирования Засекречивание Быстрый способ записи Передача по техническим каналам Выполнение математических Вычислений Шифрование Стенография Телеграфный код Системы счисления Алгоритмы криптографии Один знак – слово или сочетание букв Код Морзе Код Бодо Десятичная Двоичная

Слайд 6

Задания: Для 5 букв латинского алфавита заданы их двоичные коды (для некоторых букв ‑ из двух бит, для некоторых - из трех). Эти коды представлены в таблице: Определить, какой набор букв закодирован двоичной строкой 0110100011000 A B C D E 000 01 100 10 011

Слайд 7

Задания: Для 5 букв русского алфавита заданы их двоичные коды (для некоторых букв ‑ из двух бит, для некоторых – из трех). Эти коды представлены в таблице: Из четырех полученных сообщений в этой кодировке, только одно прошло без ошибки и может быть корректно декодировано. Найдите его: 1)110100000100110011 2)111010000010010011 3)110100001001100111 4)110110000100110010 В К А Р Д 000 1 1 0 1 00 1 10

Слайд 8

Измерение информации Объемный (алфавитный) подход

Слайд 9

В компьютере используется двоичное кодирование информации. Для представления текстов используется равномерный восьмиразрядный код. С его помощью можно закодировать алфавит из 256 символов, т.к.

Слайд 10

В двоичном коде один двоичный разряд несет одну единицу информации, которая называется 1 бит

Слайд 11

8 бит = 1 байт Информационный объем текста в памяти компьютера измеряется в байтах. Он равен количеству знаков в записи текста 1 Кб=1024 байт 1 Мб=1024 Кб 1 Гб=1024 Мб 1 Тб=1024 Гб

Слайд 12

Формулы: I -информационный объем текста К -количество символов в тексте N -мощность алфавита i -длина кода символа

Слайд 13

Вопросы: Какой информационный вес имеет одна буква русского алфавита? В чем измеряется объем письменного или печатного текста? Что такое бит с позиции объемного подхода к измерению информации?

Слайд 14

Задания: 1. Подсчитать информационный объем печатного текста, количеством 600 символов. Результат представить в Кб и Мб. 2. Сообщение, записанное буквами из 64-х символьного алфавита , содержит 20 символов. Какой объем информации оно несет? 3. Информационное сообщение объемом 1,5 Кб содержит 3072 символа. Сколько символов содержит алфавит, с помощью которого было записано это сообщение?

Слайд 15

Задания: 4. Для записи текста использовался 256-символьный алфавит. Каждая страница содержит 30 строк по 70 символов в строке. Какой объем информации содержат 5 страниц текста? 5. Сколько килобайтов составит сообщение из 384 символов 16-ти символьного алфавита?

Слайд 16

Задания на дом: Сообщение занимает 3 страницы по 25 строк. В каждой строке записано по 60 символов. Сколько символов в использованном алфавите, если все сообщение содержит 1125 байтов? Сколько килобайтов составляет сообщение, содержащее 12288 битов?

Слайд 17

Измерение информации Содержательный подход

Слайд 18

В теории информации, основатель которой Клод Шеннон для бита дается следующее определение: Сообщение, уменьшающее неопределенность знания в два раза, несет 1 бит информации

Слайд 19

Неопределенность знания о результате некоторого события – это количество возможных результатов.

Слайд 20

Сообщение об одном из двух равновероятных результатов некоторого события несет 1 бит информации

Слайд 21

Главная формула информатики N - количество возможных результатов некоторого события i - количество информации в сообщении

Слайд 22

Вопросы: Что такое неопределенность знания о результате какого-либо события? Как определяется единица измерения количества информации? По какой формуле вычисляется количество информации при содержательном подходе?

Слайд 23

Задания: Сколько битов информации несет сообщение о том, что из колоды в 32 карты достали «даму пик»? При угадывании числа из диапазона от 1 до N было получено 7 бит информации. Чему равно N ? Сообщение о том, что ваш друг живет на 10 этаже несет 4 бита информации. Сколько этажей в доме?

Слайд 24

4. Проводятся 2 лотереи: «4 из 32» и «5 из 64». Сообщение о результатах какой из лотерей несет больше информации и во сколько? 5. В школьной библиотеке 16 стеллажей с книгами. На каждом стеллаже 8 полок. Библиотекарь указал Пете, что нужная ему книга находится на пятом стеллаже на третьей сверху полке. Какое количество информации библиотекарь передал Пете? Задания:

Слайд 25

Задания из ЕГЭ Сколько существует различных последовательностей из символов «плюс» и «минус», длиной ровно в пять символов? 1)64 2)50 3)32 4)20 Азбука Морзе позволяет кодировать символы для радиосвязи, задавая комбинацию точек и тире. Сколько различных символов (цифр, букв, знаков пунктуации и т.д.) можно закодировать, используя код Морзе длиной не менее пяти и не более шести сигналов (точек и тире)? 1)80 2)120 3)112 4)96

Слайд 26

Световое табло состоит из лампочек, каждая из которых может находиться в двух состояниях («включено» или «выключено»). Какое наименьшее количество лампочек должно находиться на табло, чтобы с его помощью можно было передать 50 различных сигналов? Некоторое сигнальное устройство за одну секунду передает один из трех сигналов. Сколько различных сообщений длиной в четыре секунды можно передать при помощи этого устройства? Задания из ЕГЭ

Слайд 27

В некоторой стране автомобильный номер состоит из 7 символов. В качестве символов используют 18 различных букв и десятичные цифры в любом порядке. Каждый такой номер в компьютерной программе записывается минимально возможным и одинаковым целым количеством байтов, при этом используют посимвольное кодирование и все символы кодируются одинаковым и минимально возможным количеством битов. Определите объем памяти, отводимый этой программой для записи 60 номеров. Для передачи сигналов на флоте используются специальные сигнальные флаги, вывешиваемые в одну линию (последовательность важна). Какое количество различных сигналов может передать корабль при помощи четырех сигнальных флагов, если на корабле имеются флаги трех различных видов (флагов каждого вида неограниченное количество)? Задания из ЕГЭ

Слайд 28

Дома: Сообщение о том, что Петя живет во 2 подъезде несет 3 бита информации. Сколько подъездов в доме? Был получена телеграмма: «Встречайте, вагон 7». Известно, что в составе поезда 16 вагонов. Какое количество информации было получено?

Слайд 1

Кодирование графической информации

Слайд 2

Графическая информация Аналоговая форма Дискретная форма Пространственная дискредитация сканирование

Слайд 3

Речь человека Влажность воздуха Пение птиц Кардиограмма Скрипка Телевизор Телефон Картина

Слайд 4

Сигналы светофора Телеграфная азбука Морзе Фортепьяно Монитор Музыкальный проигрыватель компакт-дисков Компьютер Мобильный телефон

Слайд 5

ПИКСЕЛЬ – это минимальный участок изображения, для которого независимым образом можно задать цвет. РАЗРЕШАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ растрового изображения определяется количеством точек как по горизонтали, так и по вертикали на единицу длины изображения. Чем меньше размер точки, тем больше разрешающая способность. Величина РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ выражается в dpi ( количество точек в полоске изображения длиной один дюйм.

Слайд 6

Графическая информация Представляется в виде изображения, которое формируется из точек (пикселей), в видеопамяти хранится битовая карта, являющая двоичным кодом изображения, которая считывается процессором и отображается на экран. Растр – прямоугольная сетка пикселей на экране монитора. Компьютерные программы: Paintbrush, Paint, Photo Finish, Adobe Photoshop , Gimp. Форматы файлов: bmp, pcx, gif, tiff, tga, img, jpeg. Применение: В художественной графике (рисунки, фотографии) В реставрационных работах Качество изменяется при увеличении или уменьшении размеров изображения. Для хранения растровых изображения используется сжатие ( JPEG)

Слайд 7

Количество информации, которое используется для кодирования цвета одной точки изображения, называется ГЛУБИНОЙ ЦВЕТА

Слайд 8

Глубина цвета 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). Количество цветов в палитре ( N) и количество информации, необходимое для кодирования каждой точки ( I ) , связаны между собой и могут быть вычислены по формуле: N=2 I

Слайд 9

Количество цветов Глубина цвета 2 (черно-белое) 1 бит 16 4 бит 256 8 бит 65 536 ( high color ) 16 бит 16 777 216 (true color) 24 бит

Слайд 10

Пример: рассмотрим растровое черно-белое изображение размером 10 х 10 пикселей. Сколько бит потребуется для кодирования изображения?

Слайд 11

Расчет объема видеопамяти Информационный объем требуемой видеопамяти можно рассчитать по формуле: I памяти =I * X * Y где I памяти – информационный объем видеопамяти в битах; X * Y – количество точек изображения (по горизонтали и по вертикали); I – глубина цвета в битах на точку. ПРИМЕР. Необходимый объем видеопамяти для графического режима с пространственным разрешением 800 х 600 точек и глубиной цвета 24 бита равен: I памяти = 24 * 600 * 800 = 11 520 000 бит = = 1 440 000 байт = 1 406, 25 Кбайт = 1, 37 Мбайт

Слайд 12

Задача 1 Какой объём видеопамяти (Кб) необходим для хранения двух страниц изображения при условии, что разрешающая способность дисплея равна 640*350 , а количество используемых цветов - 16? Задача 2 Для хранения растрового изображения размером 32×32 пикселя отвели 512 байтов памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения? Задача 3 В процессе преобразования растрового графического изображения количество цветов увеличилось с 4 до 256. Во сколько раз увеличился объём, занимаемый им в памяти?

Слайд 1

Формы представления информации. Кодирование информации.

Слайд 2

Информация Сигнал – способ передачи информации Аналоговые (непрерывные) (могут изменятся в любой момент времени) Дискретные (цифровые) (могут изменяться только в определённый момент времени и принимать заранее определённые значения

Слайд 3

Речь человека Влажность воздуха Пение птиц Кардиограмма Скрипка Телевизор Телефон Картина

Слайд 4

Сигналы светофора Телеграфная азбука Морзе Фортепьяно Монитор Музыкальный проигрыватель компакт-дисков Компьютер Мобильный телефон

Слайд 5

Язык – система знаков (звуков, сигналов) для представления и передачи информации Естественный – разговорные языки Формальный – языки какой - нибудь профессии или области знаний

Слайд 6

Знак – это элемент конечного множества отличных друг от друга элементов Символ – знак вместе с его смыслом Алфавит – набор знаков, в котором определён порядок Кодирование – операция преобразования символов одного кода в символы другого кода Код – Система условных знаков для представления информации

Слайд 7

Одну и ту же информацию можно кодировать разными способами: КОМПЬЮТЕР – русский язык -•- --- -- •--• -••- ••-- - • •-• - код Морзе COMPUTER – английский язык 67 79 77 80 85 84 69 82 – код ASCII

Слайд 8

В процессе обмена информацией кроме кодирования информации происходит и её декодирование Источник информации Кодирующее устройство Передача информации декодирующее устройство Получатель информации Пример: как создается новая мелодия

Слайд 9

Заполните таблицу: Количество бит 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Количество сообщений

Слайд 10

Текстовая информация Используют алфавит из 256 символов. Каждому символу соответствует свой уникальный код (последовательность из 8 нулей и единиц). Во всём мире в качестве стандарта принята таблица ASCII ( американский стандартный код для информационного обмена )

Слайд 13

Двоичный код КОИ-8 UNIX CP1251 Microsoft Windows CP866 MS DOS MAC Apple ISO8859-5 ISO 11100100 Д д Ф д ф 11100101 Е е х е х На разных моделях компьютеров, в разных ОС могут использоваться разные варианты 2-й половины кодовой таблицы. Существует 5 различных кодировок русских букв. Появился новый международный стандарт Unicode, который отводит на каждый символ 2 байта, что позволяет включить в код символа информацию о том, какому языку принадлежит символ и как его надо воспроизводить.

Слайд 14

Каждая буква алфавита может быть заменена любым числом из соответствующего столбика кодировочной таблицы а б в г д е ж з и к л м н о п р 21 37 14 22 01 24 62 73 46 23 12 08 27 53 35 04 40 26 63 47 31 83 88 30 02 91 72 32 77 68 60 44 10 03 71 82 15 70 11 55 90 69 38 61 54 09 84 45 с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я 20 13 59 25 75 43 19 29 06 65 74 48 36 28 16 52 39 07 49 33 85 58 80 50 34 17 56 78 64 41 89 67 93 76 18 51 87 66 81 92 42 79 86 05 57

Слайд 15

Какое сообщение закодировано с помощью этой таблицы 16 55 54 10 69 09 61 89 29 90 49 44 10 08 02 73 21 32 83 54 74 41 55 77 10 23 68 08 20 66 90 76 44 21 61 90 55 21 61 83 54 42 57 55 27 10 91 68 32 20 80 02 49 45 40 32 46 55 40 08 83 27 17

Слайд 16

Домашнее задание Прочитать § 1.2.3, ответить устно на вопросы после параграфа