представление информации с помощью некоторого кода называют ъ кодированием ь кодом ы декодированием
Урок 8
В мире кодов. Способы кодирования информации
Ключевые слова:
Информация может поступать от источника к приёмнику с помощью сигналов самой разной физической природы. Например, сигнал может быть световым, звуковым, тепловым, электрическим или в виде жеста, движения, слова, сломанной веточки на дереве, другого условного знака.
Для того чтобы произошла передача информации, приёмник информации должен не только получить сигнал, но и расшифровать его. Так, услышав звонок будильника, ученик понимает, что пришло время просыпаться и собираться в школу. Телефонный звонок означает, что кому-то нужно с вами поговорить.
Звонок в дверь сообщает, что кто-то пришёл, а школьный звонок собирает ребят на урок или оповещает их о долгожданной перемене.
Необходимо заранее договариваться, как понимать те или иные сигналы, другими словами, требуется разработка кода.
Код — это система условных знаков для представления информации. Кодирование — это представление информации с помощью некоторого кода.
Множество кодов очень прочно вошло в нашу жизнь. Так, для общения в нашей стране используется код — русский язык. Код используется для оценки знаний в школе (число 5 — код отличных знаний, 4 — код хороших знаний, 3 — удовлетворительных, 2 — плохих).
С помощью нотных знаков записывается (кодируется) любое музыкальное произведение. По номерному знаку можно узнать сведения об автомобиле и его владельце.
В современных супермаркетах каждый товар имеет на упаковке штрих-код — метку, состоящую из чёрных линий. Для чтения штрих-кодов применяют специальные сканеры. С их помощью в компьютер вводят информацию о стоимости покупки.
Правила дорожного движения кодируются с помощью наглядных символических рисунков. Всем хорошо известны следующие дорожные знаки, изображённые на рис. 15.
Свой код из шести цифр (почтовый индекс) имеет каждый населённый пункт Российской Федерации. Его следует писать на конверте в специально отведённом для этого месте (рис. 16). По коду можно узнать, куда отправлять письмо. Например, код города Москвы и коды всех населённых пунктов Московской области начинаются с цифры 1.
В середине XIX века французский педагог Луи Брайль придумал специальный способ представления информации для слепых. «Буквы» этого кода выдавливаются на листе плотной бумаги. Одна буква занимает два столбика, в каждом из которых может быть выдавлено от одной до трёх точек (рис. 17). Проводя пальцами по выступам, незрячие люди различают буквы и могут читать.
В памяти компьютера информация представлена в двоичном коде в виде цепочек нулей и единиц. Каждому символу, вводимому с клавиатуры, соответствует уникальная цепочка из восьми 0 и 1. Например, буква «Q» имеет двоичный код 01010001, а цифра «7» — 00110111.
Пример 1. Составим простейшую кодовую таблицу, поставив в соответствие каждой букве её порядковый номер в алфавите. Тогда скороговорка
| ОТ ТОПОТА КОПЫТ |
| ПЫЛЬ ПО ПОЛЮ ЛЕТИТ |
в закодированном виде будет выглядеть так:
| 16 20 20 16 17 16 20 1 12 16 17 29 20 |
| 17 29 13 30 17 16 17 16 13 32 13 6 20 10 20 |
Пример 2. Можно закодировать информацию, заменяя каждую букву исходного текста, например, следующей после неё буквой в алфавите. Такой код называют шифром замены. В этом случае исходное сообщение
| АЛ ЦВЕТ МИЛ НА ВЕСЬ СВЕТ |
| примет вид: |
| БМ ЧГЁУ НКМ ОБ ГЁТЭ ТГЁУ |
О кодировании информации с помощью языка жестов можно прочитать в электронном приложении к учебнику.
Способы кодирования информации
Одна и та же информация может быть представлена разными кодами, иначе говоря, в разных формах.
Люди выработали множество форм представления информации. К ним относятся: разговорные языки (русский, английский, немецкий — всего более 2000 языков), язык мимики и жестов, язык рисунков и чертежей, научные языки (например, язык математики), языки искусства (музыка, живопись, скульптура), специальные языки (азбука Брайля, азбука Морзе, флажковая азбука).
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.
Чаще всего применяют следующие способы кодирования информации:
1) графический — с помощью рисунков или значков;
2) числовой — с помощью чисел;
3) символьный — с помощью символов того же алфавита, что и исходный текст.
Переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для хранения, передачи или обработки, также называют кодированием.
Действия по восстановлению первоначальной формы представления информации принято называть декодированием. Для декодирования надо знать код.
САМОЕ ГЛАВНОЕ
Передаваемая информация может поступать от источника к приёмнику с помощью условных знаков или сигналов, то есть в закодированном виде.
Код — это система условных знаков для представления информации.
Кодирование — это представление информации с помощью некоторого кода.
Выбор способа кодирования зависит от цели, ради которой оно осуществляется.
Чтобы декодировать закодированное сообщение, необходимо знать код.
Вопросы и задания
1. Что вы понимаете под кодированием информации?
2. С какой целью люди кодируют информацию?
3. Ребус — это слово или фраза, закодированные с помощью комбинации фигур, букв и других знаков. Попробуйте декодировать сообщение, т. е. разгадать следующий ребус:
Составьте ребус для одного из следующих слов: информация, кодирование, хранение, передача, обработка.
4. Какие знаки используются для представления информации при:
а) записи арифметических выражений;
б) записи мелодий;
в) записи звуков речи;
г) оформлении календаря погоды;
д) управлении движением транспорта?
5. Зависит ли форма представления информации от носителя информации (бумага, камень, электронный носитель информации)?
6. Выразите словами смысл следующего арифметического выражения:
| 1+2+3+4+5 | = 5 |
| —————- | |
| 10-7 |
7. Мальчик заменил каждую букву своего имени её номером в алфавите. Получилось 18 21 19 13 1 15. Как зовут мальчика?
8. Зная, что каждая буква исходного текста заменяется третьей после неё буквой в алфавите русского языка, который считается записанным по кругу (после «Я» идёт «А»), декодируйте следующие сообщения:
а) жуцёг льл, г ргмжиыя — дзузёл;
б) фхгуюм жуцё оцъыз рсеюш жецш.
9. Каждой букве алфавита поставлена в соответствие пара чисел: первое число — номер столбца, а второе — номер строки следующей кодовой таблицы:
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |
| 1 | к | л | м | н | о | ь | ъ | ы | э | ю | я | |
| 2 | п | р | с | т | у | ф | х | ч | ц | ш | щ | , |
| 3 | а | б | в | г | д | е | ё | ж | з | и | й | . |
Проверочная работа по информатике Кодирование информации 5 класс
Проверочная работа по информатике Кодирование информации 5 класс с ответами. Проверочная работа включает 2 варианта, в каждом по 9 вопросов.
Вариант 1
1. С какой целью используют кодирование в компьютере?
1) Засекречивание информации
2) Удобство обработки информации
3) Сокращение записи
2. При использовании шифра (кода) Цезаря каждый символ в тексте заменяется символом, находящимся от него левее или правее на фиксированное число позиций. Каждую буква исходного текста заменили третьей после неё буквой в алфавите русского языка, который считали записанным по кругу.
Декодируйте полученное сообщение ТЛУГПЛЖГ
Ответ запишите заглавными буквами.
3. Можно ли считать оценки, которые вы получаете в школе, кодом?
1) Да, можно
2) Нет, нельзя
4. К какому способу можно отнести кодирование информации в дорожных знаках?
1) К символьному
2) К графическому
3) К числовому
5. Представьте в виде арифметического выражения следующее утверждение:
СУММА ВОСЕМНАДЦАТИ И ВОСЬМИДЕСЯТИ ОДНОГО РАВНА ДЕВЯНОСТО ДЕВЯТИ
Ответ запишите без пробелов.
6. С помощью кодовой таблицы флажковой азбуки декодируйте сообщение:
Ответ запишите заглавными буквами.
7. Систему условных знаков для представления информации называют …
1) кодом
2) кодированием
3) декодированием
8. Чтобы узнать зашифрованное слово, возьмите только первые слоги из данных слов:
КАРАМЕЛЬ, РЕКА, ТАРЕЛКА
Ответ запишите заглавными буквами.
9. Разгадайте ребус:
Ответ запишите заглавными буквами.
Вариант 2
1. Какую цель преследует шифровка сообщений?
1) Сокращение записи
2) Удобство обработки информации
3) Засекречивание информации
2. При использовании шифра (кода) Цезаря каждый символ в тексте заменяется символом, находящимся от него левее или правее на фиксированное число позиций. Каждую буква исходного текста заменили третьей после неё буквой в алфавите русского языка, который считали записанным по кругу.
Декодируйте полученное сообщение ЕИУЫЛРГ
Ответ запишите заглавными буквами.
3. Способ кодирования информации с помощью рисунков называется …
1) числовым
2) символьным
3) графическим
4. Как называется действие по восстановлению первоначальной формы закодированного сообщения?
1) Декодирование
2) Кодирование
3) Перекодирование
5. Представьте в виде арифметического выражения следующее утверждение:
РАЗНОСТЬ ВОСЬМИДЕСЯТИ ШЕСТИ И ШЕСТИДЕСЯТИ ВОСЬМИ РАВНА ВОСЕМНАДЦАТИ
Ответ запишите без пробелов.
6. С помощью кодовой таблицы флажковой азбуки декодируйте сообщение:
Ответ запишите заглавными буквами.
7. Представление информации с помощью некоторого кода называют …
1) кодированием
2) кодом
3) декодированием
8. Чтобы узнать зашифрованное слово, возьмите только первые слоги из данных слов:
ГАРАЖ, ЗЕЛЕНЬ, ТАБУН
Ответ запишите заглавными буквами
9. Разгадайте ребус:
Ответ запишите заглавными буквами.
Ответы на проверочную работу по информатике Кодирование информации 5 класс
Вариант 1
1-2
2. ПИРАМИДА
3-1
4-2
5. 18+81=99
6. ЗАГАДКА
7-1
8. КАРЕТА
9. ПЕРЕДАЧА
Вариант 2
1-3
2. ЕЗУЫЛРГ
3-3
4-1
5. 86-68=18
6. РАДУГА
7-1
8. ГАЗЕТА
9. ПАМЯТЬ
Учитель информатики
Сайт учителя информатики. Технологические карты уроков, Подготовка к ОГЭ и ЕГЭ, полезный материал и многое другое.
§ 7. Кодирование информации
Информатика. 5 класса. Босова Л.Л. Оглавление
Ключевые слова:
В мире кодов
Информация может поступать от источника к приёмнику с помощью сигналов самой разной физической природы. Например, сигнал может быть световым, звуковым, тепловым, электрическим или в виде жеста, движения, слова, сломанной веточки на дереве, другого условного знака.
Для того чтобы произошла передача информации, приёмник информации должен не только получить сигнал, но и расшифровать его. Так, услышав звонок будильника, ученик понимает, что пришло время просыпаться и собираться в школу. Телефонный звонок означает, что кому-то нужно с вами поговорить.
Звонок в дверь сообщает, что кто-то пришёл, а школьный звонок собирает ребят на урок или оповещает их о долгожданной перемене.
Необходимо заранее договариваться, как понимать те или иные сигналы, другими словами, требуется разработка кода.
Код — это система условных знаков для представления информации. Кодирование — это представление информации с помощью некоторого кода.
Множество кодов очень прочно вошло в нашу жизнь. Так, для общения в нашей стране используется код — русский язык. Код используется для оценки знаний в школе (число 5 — код отличных знаний, 4 — код хороших знаний, 3 — удовлетворительных, 2 — плохих).
С помощью нотных знаков записывается (кодируется) любое музыкальное произведение. По номерному знаку можно узнать сведения об автомобиле и его владельце.
В современных супермаркетах каждый товар имеет на упаковке штрих-код — метку, состоящую из чёрных линий. Для чтения штрих-кодов применяют специальные сканеры. С их помощью в компьютер вводят информацию о стоимости покупки.
Правила дорожного движения кодируются с помощью наглядных символических рисунков. Всем хорошо известны следующие дорожные знаки, изображённые на рис. 15.
Рис. 15
Свой код из шести цифр (почтовый индекс) имеет каждый населённый пункт Российской Федерации. Его следует писать на конверте в специально отведённом для этого месте (рис. 16). По коду можно узнать, куда отправлять письмо. Например, код города Москвы и коды всех населённых пунктов Московской области начинаются с цифры 1.
Рис. 16
В середине XIX века французский педагог Луи Брайль придумал специальный способ представления информации для слепых. «Буквы» этого кода выдавливаются на листе плотной бумаги. Одна буква занимает два столбика, в каждом из которых может быть выдавлено от одной до трёх точек (рис. 17). Проводя пальцами по выступам, незрячие люди различают буквы и могут читать.
Рис. 17
В памяти компьютера информация представлена в двоичном коде в виде цепочек нулей и единиц. Каждому символу, вводимому с клавиатуры, соответствует уникальная цепочка из восьми 0 и 1. Например, буква «Q» имеет двоичный код 01010001, а цифра «7» — 00110111.
Пример 1. Составим простейшую кодовую таблицу, поставив в соответствие каждой букве её порядковый номер в алфавите. Тогда скороговорка
ОТ ТОПОТА КОПЫТ
ПЫЛЬ ПО ПОЛЮ ЛЕТИТ
в закодированном виде будет выглядеть так:
16 20 20 16 17 16 20 1 12 16 17 29 20
17 29 13 30 17 16 17 16 13 32 13 6 20 10 20
Пример 2. Можно закодировать информацию, заменяя каждую букву исходного текста, например, следующей после неё буквой в алфавите. Такой код называют шифром замены. В этом случае исходное сообщение
АЛ ЦВЕТ МИЛ НА ВЕСЬ СВЕТ
БМ ЧГЁУ НКМ ОБ ГЁТЭ ТГЁУ
О кодировании информации с помощью языка жестов можно прочитать в электронном приложении к учебнику.
Способы кодирования информации
Одна и та же информация может быть представлена разными кодами, иначе говоря, в разных формах.
Люди выработали множество форм представления информации. К ним относятся: разговорные языки (русский, английский, немецкий — всего более 2000 языков), язык мимики и жестов, язык рисунков и чертежей, научные языки (например, язык математики), языки искусства (музыка, живопись, скульптура), специальные языки (азбука Брайля, азбука Морзе, флажковая азбука).
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.
Чаще всего применяют следующие способы кодирования информации:
Переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для хранения, передачи или обработки, также называют кодированием.
Действия по восстановлению первоначальной формы представления информации принято называть декодированием. Для декодирования надо знать код.
Метод координат
Любая, в том числе и графическая, информация может быть представлена с помощью чисел. Чтобы «связать» числа и точки, используют системы координат. Простейшую из них — числовую ось — вы уже рассматривали на уроках математики.
Мы с вами рассмотрим прямоугольную систему координат. Её также называют прямоугольной декартовой системой координат — в честь французского математика Рене Декарта.
Нарисуем на листе в клетку две перпендикулярные числовые оси, точку их пересечения обозначим через О (рис. 18).
Рис. 18
Горизонтальная ось называется осью ОХ, вертикальная — осью ОУ. Место пересечения осей ОХ и OY называется началом координат, которое также обозначают цифрой 0 («ноль»). Каждая точка на координатной плоскости имеет свой точный адрес. Это пара чисел: первое число по оси ОХ, второе — по оси ОУ. Эти числа называются координатами точки. А чтобы не путать порядок следования координат, вспомните, как устроены наши дома: сначала мы заходим в нужный подъезд (по оси ОХ), а затем поднимаемся на нужный этаж (по оси ОУ) (рис. 19).
Рис. 19
Посмотрите на шахматную доску (рис. 20). Вдоль её нижнего края идёт ряд букв, а вдоль левого — ряд цифр. С их помощью можно однозначно определять положение любой фигуры на шахматной доске.
Рис. 20
Оси координат разбивают плоскость на четыре части, которые называются координатными четвертями (рис. 21).
Рис. 21
Далее мы будем работать только в первой координатной четверти (рис. 22).
Рис. 22
Пример. Известны координаты 15 точек: А(4, 1), В(4, 2), С(1, 2), D(4, 5), Е(2, 5), F(4, 7), G(3, 7), Н(5, 9), 1(7, 7), J(6, 7), К(8, 5), L(6, 5), М(9, 2), N(6, 2), 0(6, 1). Если отметить эти точки на координатной плоскости, а затем соединить их отрезками в последовательности А — В — С — D — Е — F — G — Н — I — J — К — L — М — N — О — А, то получим рисунок 23.
Рис. 23
Мы провели работу по декодированию графического изображения, состоящего из 15 соединённых отрезками точек, заданных с помощью декартовых прямоугольных координат. Другими словами, мы изменили форму представления информации с числовой на графическую.
Об использовании метода координат в игре «Морской бой» можно прочитать в электронном приложении к учебнику. Там же размещена интерактивная игра «Морской бой», в которую вы можете сыграть с компьютером.
Самое главное
Передаваемая информация может поступать от источника к приёмнику с помощью условных знаков или сигналов, то есть в закодированном виде.
Код — это система условных знаков для представления информации.
Кодирование — это представление информации с помощью некоторого кода.
Выбор способа кодирования зависит от цели, ради которой оно осуществляется.
Чтобы декодировать закодированное сообщение, необходимо знать код.
Вопросы и задания
Составьте ребус для одного из следующих слов: информация, кодирование, хранение, передача, обработка.
а) записи арифметических выражений;
б) записи мелодий;
в) записи звуков речи;
г) оформлении календаря погоды;
д) управлении движением транспорта?
а) жуцёг льл, г ргмжиыя — дзузёл;
б) фхгуюм жуцё оцъыз рсеюш жецш.
Пользуясь данной таблицей, расшифруйте головоломку: (1,1), (2,2), (1,3), (3,2), (10,3), (3,3), (12,1), (4,2), (5,1), (4,2), (12,2), (12,1), (1,1), (4,2), (5,1), (12,1), (1,1), (2,2), (1,3), (3,2), (10,3), (3,3), (5,1), (12,1), (1,2), (5,1), (3,2), (4,2), (5,2), (1,2), (1,3), (6,3), ( 4,2), (12,3).
Соедините точки: А — В — С — D — Е — F — А — G — Н — С. G — В — Е. I — J — К — L.
12. Игра «Шифровальщик». Выполните действия по следующему плану:
1) на листочке в клетку постройте оси координат и нарисуйте произвольный многоугольник;
2) пронумеруйте его вершины и закодируйте их с помощью координат;
3) задайте порядок соединения вершин;
4) проверьте, не допущена ли вами ошибка при кодировании рисунка;
5) координаты точек и то, в каком порядке их следует соединить, выпишите на отдельный листок;
6) предложите кому-нибудь восстановить ваш рисунок по этому коду;
7) сравните результаты — объясните возможное искажение информации при декодировании.
Представление информации с помощью некоторого кода называют ъ кодированием ь кодом ы декодированием
В процессах восприятия, передачи и хранения информации живыми организмами, человеком и техническими устройствами происходит кодирование информации. В этом случае информация, представленная в одной знаковой системе, преобразуется в другую. Каждый символ исходного алфавита представляется конечной последовательностью символов кодового алфавита. Эта результирующая последовательность называется информационным кодом (кодовым словом, или просто кодом).
Примерами кодов являются последовательность букв в тексте, цифр в числе, двоичный компьютерный код и др.
Код состоит из определенного количества знаков (имеет определенную длину), которое называется длиной кода. Например, текстовое сообщение состоит из определенного количества букв, число — из определенного количества цифр.
Преобразование знаков или групп знаков одной знаковой системы в знаки или группы знаков другой знаковой системы называется перекодированием.
При кодировании один символ исходного сообщения может заменяться одним или несколькими символами нового кода, и наоборот — несколько символов исходного сообщения могут быть заменены одним символом в новом коде. Примером такой замены служат китайские иероглифы, которые обозначают целые слова и понятия.
Кодирование может быть равномерным и неравномерным. При равномерном кодировании все символы заменяются кодами равной длины; при неравномерном кодировании разные символы могут кодироваться кодами разной длины (это затрудняет декодирование). Неравномерный код называют еще кодом переменной длины.
Примером неравномерного кодирования является код азбуки Морзе. Длительное время он использовался для передачи сообщений по телеграфу. Кодовый алфавит включал точку, тире и паузу. При передаче по телеграфу точка означала кратковременный сигнал, тире — сигнал в 3 раза длиннее. Между сигналами букв одного слова делалась пауза длительностью одной точки, между словами — длительностью трех точек, между предложениями — длительностью семи точек.
Вначале код Морзе был создан для букв английского алфавита, цифр и знаков препинания. Принцип этого кода заключался в том, что часто встречающиеся буквы кодировались более простыми сочетаниями точек и тире. Это делало код компактным. Позже код был разработан и для символов других алфавитов, включая русский.
Коды Морзе для некоторых букв.
Чтобы избежать неоднозначности, код Морзе включает также паузы между кодами разных символов.
Декодирование информации
В зависимости от системы кодирования информационный код может или не может быть декодирован однозначно. Равномерные коды всегда могут быть декодированы однозначно.
Для однозначного декодирования неравномерного кода важно, имеются ли в нем кодовые слова, которые являются одновременно началом других, более длинных кодовых слов.
Закодированное сообщение можно однозначно декодировать с начала, если выполняется условие Фано: никакое кодовое слово не является началом другого кодового слова.
Закодированное сообщение можно однозначно декодировать с конца, если выполняется обратное условие Фано: никакое кодовое слово не является окончанием другого кодового слова.
Неравномерные коды, для которых выполняется условие Фано, называются префиксными. Префиксный код — такой неравномерный код, в котором ни одно кодовое слово не является началом другого, более длинного слова. В таком случае кодовые слова можно записывать друг за другом без разделительного символа между ними.
Например, код Морзе не является префиксным — для него не выполняется условие Фано. Поэтому в кодовый алфавит Морзе, кроме точки и тире, входит также символ–разделитель — пауза длиной в тире. Без разделителя однозначно декодировать код Морзе в общем случае нельзя.
Конспект урока по информатике «Кодирование и декодирование информации».