Прeдставление информации

Представление информации

8 класс

Знаки и знаковые системы

Знак представляет собой заменитель объекта – предмета, явления, действия, свойства или отношения. Знак (набор знаков) позволяет передающему информацию вызвать в сознании принимающего информацию образ объекта.

Знаки и их виды

Знак - это явное или неявное соглашение о приписывании некоторому чувственно воспринимаемому объекту определённого смысла.

Знак

Пиктограмма

Символ

Соглашение явное

Неявное соглашение (по договорённости)

Соглашение явное , если форма знака позволяет догадаться о его смысле; знаки в этом случае называют пиктограммами .

Если связь между формой и значением знака устанавливается по договоренности ( неявное соглашение), то такие знаки называют символами .

Знаки и знаковые системы

Знаковая система определяется множеством всех входящих в нее знаков (алфавитом) и правилами оперирования этими знаками.

Язык как знаковая система

Общение между людьми может проходить в устной или письменной форме с использованием соответствующих звуковых или зрительных знаков.

Язык как знаковая система

Язык — знаковая система, используемая человеком для выражения своих мыслей, общения с другими людьми.

Язык

Естественные языки

Формальные языки

Языки программирования

Язык математики

Русский

Английский

Язык химии

Командные языки ОС

Язык двоичных кодов

Китайские

Язык дорожных знаков

и др.

Язык как знаковая система

Кодирование – это процесс преобразования одной последовательности символов в другую.

Человек может представить информацию в знаковой или образной форме:

• знаковое представление информации дискретно ;
• образное представление информации непрерывно .

Формы представления информации

Знаковая

Образная

Информация на формальном языке

Изображение

Информация на естественном языке

Звук

Двоичное кодирование

Преобразование информации из непрерывной формы в дискретную

Приведите примеры:

• Текстовая ( дискретная ) форму в звуковую ( непрерывную ).
• Из непрерывной формы в дискретную .

Дискретизация информации – процесс преобразования информации из непрерывной формы представления в дискретную.

Пример

Барограф – прибор для автоматической непрерывной записи изменений атмосферного давления.

P 4

P

P 3

P 1

P 5

P 6

P 2

P 7

P 0

Барограмма

t

t

P

0

1

P 0

P 1

2

3

P 2

P 3

4

5

P 4

6

P 5

7

P 6

P 7

Таблица, построенная по барограмме

Двоичное кодирование

0/1

Алфавит - набор отличных друг от друга символов (знаков), используемых для представления информации.

Мощность алфавита - количество входящих в него символов (знаков).

Двоичный алфавит - алфавит, содержащий два символа.

Двоичное кодирование - представление информации с помощью двоичного алфавита.

истина/

ложь

+/-

Двоичный

алфавит

да/нет

хорошо/

плохо

А/Б

Примеры символов двоичного алфавита

Двоичное кодирование символов

Символ

Порядковый номер

Двоичный код

Схема перевода символа произвольного алфавита в двоичный код

Двоичное кодирование символов

Если мощность исходного алфавита больше двух, то для кодировки символа этого алфавита потребуется несколько двоичных символов.

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

0

1

1

0

1

0

Схематическое представление получения двоичных кодов

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

Все цепочки из двух двоичных символов позволяют представить четыре различных символов произвольного алфавита:

Цепочкой из трех двоичных символов можно закодировать 8 символов:

Порядковый номер

1

Двузначный двоичный код

2

00

3

01

10

4

11

Порядковый номер

Двузначный двоичный код

1

2

000

001

3

4

010

011

5

6

100

7

101

8

110

111

Соответственно, четырехзначный двоичный код позволяет получить 16 кодовых комбинаций, пятиразрядный – 32 , шестизначный – 64 и т.д.

Разрядность двоичного кода – количество символов в двоичном коде (длина двоичной цепочки).

Разрядность двоичного кода

Количество кодовых комбинаций

1

2

2

4

3

8

4

16

5

32

6

7

64

8

128

256

9

10

512

1024

Обратите внимание на следующую закономерность : 2=2 1 , 4=2 2 , 8=2 3 , 16=2 4 , 32=2 5 и т.д. В общем виде эта закономерность выглядит так

N=2 i , где

N – количество кодовых комбинаций ;

i – разрядность двоичного кода.

Задача .

Вождь племени Мульти получил своему министру разработать двоичный код и перевести в него всю важную информацию. Какой разрядности потребуется двоичный код, если алфавит, используемый племенем Мульти, содержит 16 символов? Выпишите все кодовые комбинации.

Универсальность двоичного кодирования

Информация, представленная в непрерывной форме, может быть выражена с помощью символов некоторого естественного или формального языка. В свою очередь, символы произвольного алфавита могут быть преобразованы в двоичный код. Таким образом, с помощью двоичного кода может быть представлена любая информация на естественных и формальных языках, а также изображения и звуки. Это означает универсальность двоичного кодирования.

Равномерные и неравномерные коды

Различают равномерные и неравномерные коды. Равномерные коды в кодовых комбинациях содержат одинаковое число символов, неравномерное – разное.

Пример неравномерного кода – азбука Морзе.

Задача .

От разведчика была получена следующая шифрованная радиограмма, переданная с использованием азбуки Морзе:

– . . – . . – – . . – – – – .

При передаче радиограмме было потеряно разбиение на буквы, но известно, что в радиограмме использовались только следующие буквы:

Определите текст радиограммы.

И

. .

А

Н

. –

Г

– .

Ч

– – .

– – – .

Задача .

От разведчика была получена следующая шифрованная радиограмма, переданная с использованием азбуки Морзе:

– . . – . . – – . . – – – – .

При передаче радиограмме было потеряно разбиение на буквы, но известно, что в радиограмме использовались только следующие буквы:

Определите текст радиограммы.

И

. .

А

Н

. –

Г

– .

Ч

– – .

– – – .

Задача .

От разведчика была получена следующая шифрованная радиограмма, переданная с использованием азбуки Морзе:

– . . – . . – – . . – – – – .

При передаче радиограмме было потеряно разбиение на буквы, но известно, что в радиограмме использовались только следующие буквы:

Определите текст радиограммы.

И

. .

А

Н

. –

Г

– .

Ч

– – .

– – – .