Кодирование текстовой информации

Введение Классификация Алфавит Единицы измерения информации

Кодирование

Информатика8 класс

8 октября 2012 г.

Информатика 8 класс Кодирование


Информация

Информация окружает человека повсюду.Живущий в информационном обществе индивидпостоянно занимается поиском, обработкой, хранением ианализом информации.Информация, доводимая до общества, должна бытьдостоверной и актуальной, в противном случаенедостоверная информация вводит членов общества взаблуждение.Перед наукой стоит задача в поиске полной и точнойинформации.



Классификация информации



Визуальная



Тактильная



Органолентическая (запах и вкус)



Аудиальная



Машинно-выдаваемая и воспринимаемая



Передача информации

Источник КУ ДУ Приёмникканал связи

КУ — кодирующее устройство,ДУ — декодирующее устройство.



Алфавит



АлфавитНепересекающийся набор символов



Старославянский алфавит



Греческий алфавит



Произвольный алфавит

:) :( :| :D :PАлфавит может состоять из любых символов!



Мощность алфавита

Наборы символов из алфавита называются словами.Пример слов: мама (русский алфавит), µαµα (греческий),:):(:):) (произвольный).Мощность алфавита — количество символов в алфавите.Мощность русского алфавита — 33 символа.Мощность английского алфавита — 26 символов.



Единицы измерения информации

Для измерения информацииесть специальные единицы.



Единицы измерения

Величина Перевод Байты

1 байт 8 бит 23 бит1 Кбайт 1024 байта 210 байт1 Мбайт 1024 Кбайт 220 байт1 Гбайт 1024 Мбайт 230 байт1 Тбайт 1024 Гбайт 240 байт




Величина Перевод Байты1 байт 8 бит 23 бит

1 Кбайт 1024 байта 210 байт1 Мбайт 1024 Кбайт 220 байт1 Гбайт 1024 Мбайт 230 байт1 Тбайт 1024 Гбайт 240 байт




Величина Перевод Байты1 байт 8 бит 23 бит1 Кбайт 1024 байта 210 байт

1 Мбайт 1024 Кбайт 220 байт1 Гбайт 1024 Мбайт 230 байт1 Тбайт 1024 Гбайт 240 байт




Величина Перевод Байты1 байт 8 бит 23 бит1 Кбайт 1024 байта 210 байт1 Мбайт 1024 Кбайт 220 байт

1 Гбайт 1024 Мбайт 230 байт1 Тбайт 1024 Гбайт 240 байт




Величина Перевод Байты1 байт 8 бит 23 бит1 Кбайт 1024 байта 210 байт1 Мбайт 1024 Кбайт 220 байт1 Гбайт 1024 Мбайт 230 байт

1 Тбайт 1024 Гбайт 240 байт




Величина Перевод Байты1 байт 8 бит 23 бит1 Кбайт 1024 байта 210 байт1 Мбайт 1024 Кбайт 220 байт1 Гбайт 1024 Мбайт 230 байт1 Тбайт 1024 Гбайт 240 байт



Бит — минимальная единицаинформации



Бит

Кодирование двух равновероятных состояний системы —один бит.Например, количество информации, получаемое от ответа“Да” или “Нет” на какой-либо вопрос, равно 1 биту.Результат бросания монетки (орёл, решка) также содержит1 бит информации.Для кодирования большего числа состояний нужно большебит.Если у нас есть 2 бита, то мы можем закодировать 4символа: для каждого из двух состояний первого бита естьдва состояния второго бита.А если 3? Для каждого из 2 состояний первого бита естьдва состояния второго. Для каждой из 4 пар первых двухбит есть две комбинации 3-го. Итого: 4 ∗ 2 = 8 символов.



Количество символов

Бит Комбинаций Число1 21 22 22 43 23 84 24 165 25 326 26 647 27 1288 28 2569 29 51210 210 1024



Русский алфавит

Рассмотрим, сколько бит будет занимать один символрусского алфавита.В русском алфавите — 33 символа.Посмотрим в таблицу, сколько бит нам хватит. 5 бит нехватает, так как 5 бит кодирует только 32 символа, а намнадо 33. Значит, берём 6 бит. Они кодируют 64 символа,поэтому этого хватит даже с лихвой.Ответ: 1 символ русского алфавита занимает 6 бит.



Задачи

Сколько бит занимает один символ английского алфавита?Сколько бит занимает один символ алфавита, состоящегоиз цифр?Сколько бит будет занимать слово “мама” в русскомалфавите? А предложение “There is no spoon” ванглийском алфавите?



Решение

В английском алфавите — 26 символов (27 с учётомпробела). Для кодирования одного из них достаточно 5 бит(которые дают аж 32 символа, а у нас и того меньше. 4 неподойдёт, так как 4 бита кодируют только 16 комбинаций).Итого, 1 символ кодируется 5 битами.Посчитаем (с учётом пробелов) количество символов впредложении “There is no spoon”: 17 символов.Составляем пропорцию: 1 символ — 5 бит, 17 символов —x .x = 5 · 17 = 85 бит.



Перевод единиц измерения

Задача. У Васи имеется имеется доступ к Интернету соскоростью скачивания 225 бит/с. Сколько он сможетскачать Мбайт за 10 секунд?Решение. Прежде всего, переведём бит/с в Мбайт/с. Дляэтого воспользуемся таблицей перевода:1 Мбайт = 223 бит.225

223= 225−23 = 22 = 4 Мбайта.

Итого, скорость Васи составляет 4 Мбайт/с.Значит, за 10с Вася скачает 4 ·10 = 40 Мбайт информации.Ответ: 40 Мбайт.



Задачи

У Пети имеется доступ к Интернету со скоростью 228

бит/с. Сколько информации он скачает за 5 секунд?Вася хочет скачать фильм объёмом 4 Гбайта. Скоростьсоединения Васи с Интернетом составляет 228 бит/с.Посчитайте, сколько времени потребуется Васе, чтобыскачать фильм.Маша скачивает программу из Интернета, котораязанимает 128 Мбайт. Скорость соединения Маши сИнтернетом составляет 28 Кбайт/с. Сколько временипотребуется Маше, чтобы скачать всю программу.



Решение

Решим задачу с Машей.Переведём размер программы и скорость Интернета Машив биты для простого сравнения.Программа: 128 Мбайт = 128 · 223 бит.Скорость: 28 Кбайт/с = 28 · 213 бит/с = 221 бит/с.

Разделим:128 · 223

221= 128 · 223−21 = 128 · 22 = 512 с.

Ответ: Маше потребуется 512 секунд для скачкипрограммы.



Как запомнить перевод величин

Следует всегда помнить, что все соотношения (кромебайта и бита) между соседними величинами равны 1024(или 210). Для байта и бита это число равно 8 (23).Зная это, очень легко перевести Мбайты в биты.1 Мбайт = 210 Кбайт = 210 · 210 байт = 220 байт =220 · 23 бит = 223 бит.


Кодирование текстовой информации

Education