Представление информации, языки, кодирование

1. Представление информации, языки, кодирование

2. Письменность и кодирование информации Под словом «кодирование» понимают процесс представления информации, удобный для ее хранения и/или передачи. Декодирование – это обратный процесс.

3. Цели и способы кодирования Может существовать много способов кодирования одного и того же текста на одном и том же языке. Русский текст - 1) можно записывать с помощью русского алфавита; 2) можно использовать латинский алфавит; 3) стенографировать. Для кодирования одной и той же информации могут быть использованы разные способы; их выбор зависит от цели кодирования, условий, имеющихся средств.

4. Выбор способа кодирования информации может быть связан с предполагаемым способом ее обработки. Пример. Число мы можем записать: «тридцать пять». 35. Какая запись удобнее для выполнения расчетов: «тридцать пять умножить на сто двадцать семь» или «35 х 127»? Первая запись использовала естественный русский язык, вторая — формальный язык математики. Переход от представления на естественном языке к представлению на формальном языке можно также рассматривать как кодирование. Широко используемыми в информатике формальными языками являются языки программирования.

5. В некоторых случаях возникает потребность засекречивания текста сообщения или документа, для того чтобы его не смогли прочитать те, кому не положено. Это называется защитой от несанкционированного доступа. В таком случае секретный текст шифруется. В давние времена шифрование называлось тайнописью. Шифрованиепредставляет собой процесс превращения открытого текста в зашифрованный, а дешифрование — процесс обратного преобразования, при котором восстанавливается исходный текст. Шифрование — это тоже кодирование, но с засекреченным методом, известным только источнику и адресату. Методами шифрования занимается наука криптография.

6. История технических способов кодирования информации Первым техническим средством передачи информации на расстояние стал телеграф, изобретенный в 1837 году американцем Сэмюэлем Морзе. Характерной особенностью азбуки Морзе является переменная длина кода разных букв, поэтому код Морзе называют неравномерным кодом.

7. Равномерный телеграфный кодбыл изобретен французом Жаном Морисом Бодо в конце XIX века. В нем использовалось всего два вида сигналов. В коде Бодо длина кодов всех символов алфавита одинакова и равна пяти. В таком случае не возникает проблемы отделения букв друг от друга: каждая пятерка сигналов — это знак текста. Код Бодо — это первый в истории техники способ двоичного кодирования информации. Из курса информатики основной школы вам известно, что в современных компьютерах для кодирования текстов также применяется равномерный двоичный код.

8. Решение упражнений • Валя шифрует русские слова (последовательности букв), записывая вместо каждой буквы ее код. • Некоторые цепочки можно расшифровать не одним способом. Например, 00010101 может означать не только СКА, но и СНК. • Даны три кодовые цепочки: • 10111101 • 1010110 • 10111000 • Найдите среди них ту, которая имеет только одну расшифровку, и запишите в ответе расшифрованное слово. Ответ НОС

9. 2. От разведчика была получена следующая шифрованная радиограмма, переданная с использованием азбуки Морзе: • При передаче радиограммы было потеряно разбиение на буквы, но известно, что в радиограмме использовались только следующие буквы: • Расшифруйте радиограмму. Запишите в ответе расшифрованную радиограмму. Ответ АДЛТДТАТ

10. 3. Ваня шифрует русские слова, записывая вместо каждой буквы ее номер в алфавите (без пробелов). Номера букв даны в таблице. • Некоторые шифровки можно расшифровать несколькими способами. Например, 311333 может означать «ВАЛЯ», может – «ЭЛЯ», а может – «ВААВВВ». • Даны четыре шифровки: • 3135420 • 2102030 • 1331320 • 2033510 • Только одна из них расшифровывается единственным способом. Найдите ее и расшифруйте. Получившееся слово запишите в качестве ответа. Ответ БИТЬ

11. 4. Для кодирования некоторой последовательности, состоящей из букв А, Б, В, Г и Д, используется неравномерный двоичный код, позволяющий однозначно декодировать полученную двоичную последовательность. Вот этот код: А–00, Б–010, В–011, Г–101, Д–111. Можно ли сократить для одной из букв длину кодового слова так, чтобы код по-прежнему можно было декодировать однозначно? Коды остальных букв меняться не должны. Выберите правильный вариант ответа. 1) для буквы Б – 01 2) это невозможно 3) для буквы В – 01 4) для буквы Г – 01

12. Кодирование может быть равномерное и неравномерное;при равномерном кодировании все символы кодируются кодами равной длины;при неравномерном кодировании разные символы могут кодироваться кодами разной длины, это затрудняет декодирование. • Закодированное сообщение можно однозначно декодировать с начала, если выполняетсяусловие Фано: никакое кодовое слово не является началом другого кодового слова. • Закодированное сообщение можно однозначно декодировать с конца, если выполняетсяобратное условие Фано: никакое кодовое слово не является окончанием другого кодового слова. Решение задачи

13. 5. По каналу связи передаются сообщения, содержащие только 4 буквы Э, Ю, Я, Ы. Для передачи сообщений нужно использовать неравномерный двоичный код, допускающий однозначное декодирование. В любом сообщении больше всего букв Я, следующая по частоте буква — Ю, затем — Э. Буква Ы встречается реже, чем любая другая. Какой из перечисленных ниже кодов нужно использовать, чтобы передаваемые закодированные сообщения были как можно более короткими? • 1) Э — 0, Ю — 1, Я — 00, Ы – 11 • 2) Я — 1, Ю – 0, Э — 01, Ы — 10 • 3) Э — 1, Ю — 01, Я — 001, Ы — 000 • 4) Я — 0, Ю — 11, Э — 101, Ы – 100 Решение задачи