Как поступить
в Онлайн-школу №1 и получить аттестат?

Подробно расскажем о том, как перевестись на дистанционный формат обучения, как устроены онлайн-уроки и учебный процесс, как улучшить успеваемость и повысить мотивацию!

Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных

Дискретная форма представления информации

Общие понятия и основы информатики

Дискретная форма представления информации

План урока

  • Процесс дискретизации информации
  • Двоичное кодирование
  • Универсальность двоичного кодирования
  • Равномерные и неравномерные коды

Цели урока

  • Знать определения дискретизации, алфавита, мощности алфавита, двоичного кода, равномерного и неравномерного двоичного кода
  • Знать общую схему перевода символов произвольного алфавита в двоичный код
  • Уметь выявлять взаимосвязи между разрядностью двоичного кода и возможным количеством кодовых комбинаций
  • Уметь определять разрядность двоичного кода
  • Знать принцип универсальности двоичного кода

Разминка

  • Что такое знак и знаковая система?
  • Какие формы представления информации существуют?
  • Какой по форме представления является информация на французском языке, на языке химических символов, музыкальные произведения П.И.Чайковского?
  • Что называют кодированием?

Процесс дискретизации информации

 

Образное представление информации всегда непрерывно, примером может быть картина, написанная художником. Та информация, которая представлена с помощью некоторой знаковой системы будет дискретна, то есть ее структура состоит из отдельных значений. Информация на естественном и формальных языках является дискретной.

 

Ежедневно человек сталкивается с процессом преобразования информации из одной формы представления в другую. Зачитывая вслух новости или инструкцию, информация преобразуется из дискретной формы (текста) в непрерывную (звук). И наоборот, если информация записывается что-то под диктовку, то говорят о преобразовании из непрерывной формы представления в дискретную.

 

Но такое преобразование характерно и для компьютерных технологий. В них особое место занимают методы и способы преобразования информации из непрерывной формы в дискретную.


Процессом дискретизации информации называют процесс преобразования информации из непрерывной формы представления в дискретную.


Пример 1

Рис. 1. Изменение температуры в течении месяца Рис. 1. Изменение температуры в течении месяца

Преобразуйте из непрерывной формы в дискретную форму данные о температуре (Рис.1):

 

Решение:

 

Таблица 1. Дискретная форма

 

Число месяца

1

19

t

0o

-15o

 

Кривая показывает, насколько сильно происходило изменение температуры воздуха в течение месяца. Данный график позволяет узнать и записать показание термометра в любой из дней. Так, к примеру, первого числа температура воздуха была 0º, а девятнадцатого – -15º (Таб. 1).


Двоичное кодирование

 

Естественный и формальный языки позволяют представить некоторую информацию в дискретной форме. Любой язык имеет алфавит.


Алфавитом называется набор символов – букв, знаков препинания, цифр, скобок и других символов, используемых для представления информации (пробел также включен в алфавит). 

 

Полное число символов алфавита называют  мощностью алфавита .

 

Двоичным алфавитом называют алфавит, состоящий из двух символов. 

 

Двоичное кодирование – это представление информации с помощью двоичного алфавита. Любая информация в этом случаем будет иметь двоичный код.


Рис. 2. Схематическое представление получения двоичных кодов Рис. 2. Схематическое представление получения двоичных кодов
Если мощность исходного алфавита больше двух, то для кодировки символа этого алфавита потребуется несколько двоичных символов (Рис.2).

 

Двоичные символы (0, 1) берутся в заданном алфавитном порядке и размещаются слева направо. Двоичные коды читаются сверху вниз.

 

Таблица 2. Цепочки из двух двоичных символов

 

Порядковый номер символа

1

2

3

4

Двузначный двоичный код

00

01

10

11

Цепочки из двух двоичных символов – четыре различных символа произвольного алфавита (Таб. 2).

 

Таблица 3. Цепочки из трех двоичных символов

 

Порядковый номер символа

1

2

3

4

5

6

7

8

Трехзначный двоичный код

000

001

010

011

100

101

110

111

 

Цепочки из трех двоичных символов – восемь различных символов произвольного алфавита (Таб. 3).

 

Таким же образом получается четырехразрядный двоичный код, при котором получается 16 кодовых комбинаций, пятиразрядный – 32 комбинации и т.д. 


Разрядностью двоичного кода  называют длину двоичной цепочки. Иными словами, количество символов в двоичном коде.


Выделим закономерность:

2=2i,4=22,8=23,16=24 и т.д.

или

N=2i

где N – количество кодовых комбинаций, i – разрядность двоичного кода.

 

Универсальность двоичного кодирования. Равномерные и неравномерные коды

 

Любая информация – тексты, числа, формулы, изображения, звуки могут быть представлены в виде двоичного кода, который широко применяется в компьютерной технике.

 

В приведенных выше примерах длина кода в каждой таблице была одинаковой. В таком случае, коды называют равномерными. Если же в кодовых комбинациях различное число символов, то говорят о неравномерных кодах. Примером неравномерного кода является азбука Морзе.


Контрольные вопросы

 

1. Для чего нужен процесс дискретизации информации?

2. Что такое алфавит? Что такое мощность алфавита? Какова мощность русского алфавита и дополнительных символов (цифр, знаков препинания, скобок и пробела)?

3. Поясните универсальность двоичного кода?

4. От разведчика было получено сообщение: 001001110110100
В этом сообщении зашифрован пароль – последовательность русских букв. В пароле использовались только буквы А, Б, К, Л, О, С. Каждая буква кодировалась двоичным слово по такой таблице:

           Расшифруйте сообщение.


Ответы

Вопрос 4

 

ОБЛАКО

Единицы измерения информации

Общие понятия и основы информатики

  • Обучение грамоте. Письмо. Первая учебная тетрадь

    Русский язык

  • Язык и речь

    Русский язык

  • Числа от 1 до 100. Счёт десятками.

    Математика