Меню
Разработки
Разработки  /  Информатика  /  Разное  /  Кодирование различных видов информации в компьютере

Кодирование различных видов информации в компьютере

Материал расскажет о том, что является основой представления информации, какие бывают формы представления информации, что такое код и кодирование информации.
14.11.2013

Описание разработки

 Цели:

Изучив данный учебный элемент, Вы узнаете:

что является основой представления информации;

какие бывают формы представления информации;

что такое код и кодирование информации;

какие единицы измерения используются для определения объема информации.

Оборудование, материалы и вспомогательные средства:

персональный компьютер;

мультимедиа проектор;

презентация урока;

раздаточный материал.

Сопутствующие учебные элементы и пособия:

Учебник  Н. Угринович

Учебный элемент «Представление информации в двоичной системе счисления. Системы счисления»

Формы информации

Алфавит – набор однозначно определенных знаков (символов), из которых формируется сообщение.

Языки делятся на:

Естественные (разговорные)

Формальные

Алфавит естественных языков зависит от национальных традиций (Русский алфавит – кириллица – 33 символа; латинский алфавит – 26 символов)

Формальные языки – это языки специальных областей деятельности человека (химия, физика, математика…)

Код – конечный набор символов (условных обозначений) для представления информации.

Кодирование – процесс представления информации в виде кода.

Компьютер работает от электрической сети в которой может быть реализована система, основанная на 2-х состояниях:

Есть ток – нет тока

Есть напряжение – нет напряжения

0 – нет тока, «ложь»

1 – есть ток, «истина»

Одному символу присваивается код из 8 двоичных разрядов

Единицы измерения количества информации

Двоичное кодирование символьной информации

При двоичном кодировании текстовой информации каждому символу ставится в соответствие своя уникальная последовательность из восьми нулей и единиц, свой уникальный код
от 00000000 до 11111111 (десятичный код от 0 до 255)

Первые 33 кода (с 0 до 32) соответствуют не символам, а операциям (перевод строки, ввод пробела и т.д.). Коды 33 до 127 являются интернациональными и соответствуют символам латинского алфавита, цифрам, знакам арифметических операций и знакам препинания.Коды с 128 по 255 являются национальными, т.е. в национальных кодировках одному и тому же коду соответствуют различные символы.

В последнее время появился новый международный стандарт Unicode, который отводит на каждый символ не один байт, а два, и поэтому с его помощью можно закодировать не 256 символов, 216=65 536 различных символов. Эту кодировку поддерживает платформа Microsoft Windows.

Двоичное кодирование графической информации

Графическая информация на экране монитора представляется в виде изображения, которое формируется из точек (пикселей).

Для  чёрно-белого изображения для хранения состояния кажкаждой точки необходим 1 бит. Цветные изображения могут иметь различную глубину цвета( бит на точку: 4,8,16,24).

N = 2 ^I  - кол-во цветов, где I – глубина цвета

В современных ПК  используются четыре размера изображения (разрешающая способность экрана): 640 * 480; 800 * 600; 1024*768; 1280*1024

Графический режим вывода изображения на экран определяется разрешающей способностью экрана и глуиной цвета. Полная информация о всех точках изображения, хранящаяся в видеопамяти, называется битовой картой изображения

Кодирование цветного изображения

Каждый пиксель кодируется цепочкой из 24 нулей и единиц, что позволяет различать более 16 млн. цветовых оттенков.

Декодирование - процесс обратного преобразования кода к форме исходной символьной системы, т.е. получение исходного сообщения. Например: перевод с азбуки Морзе в письменный текст на русском языке.

В более широком смысле декодирование — это процесс восстановления содержания закодированного сообщения. При таком подходе процесс записи текста с помощью русского алфавита можно рассматривать в качестве кодирования, а его чтение — это декодирование.

Двоичное кодирование звуковой информации

Каждый ПК, имеющий звуковую плату, микрофон и колонки, может записывать, сохранять и воспроизводить звуковую информацию.

Современные звуковые карты могут обеспечить кодирование 65536 различных уровней сигнала или состояний.

Определим количество бит, необходимых для кодирования звука.

65536 = 2 ^ I , т.к. 65536 = 2 ^ 16 , то  I = 16 бит

Частота дискретизации аналогового звукового сигнала может принимать от 8 до 48 КГц.

Формула для вычисления количества информации на основе вероятностного подхода предложил К.  Шеннон в 1948 году.

Где  I – кол-во информации; N- кол-во возможных событий

Рi – вероятности отдельных событий

Рi = 1/N – события равновероятны

Перевод чисел из одной системы счисления в другую с помощью калькулятора

Dec – десятичная система счисления

Bin – двоичная система счисления

Oct – 8-ричная система счисления

Hex – 16-ричная система счисления

Практическая  работа

Задание 1

Определите символ по числовому коду

Запустите программу БЛОКНОТ

Нажмите ALT и 0224 (на дополнительной цифровой клавиатуре).

Появится символ а.

Повторите эту операцию для числовых кодов от 0225 до 0233.

Появятся символы в кодировке (CP 1251 Windows).

Запишите их в тетрадь.

Задание 2

Определите символ по числовому коду

Запустите программу БЛОКНОТ

Нажмите ALT и 161 (на дополнительной цифровой клавиатуре).

Появится символ.

Повторите эту операцию для числовых кодов 160, 169, 226.

Появятся символы в кодировке (CP 866 MS-DOS).

Запишите их в тетрадь.

Задание 3

Посчитайте количество бит и байт в следующих выражениях:

Группа 12-8

Привет! Миша.

Самостоятельная работа

Подсчитать количество информации, когда количество событий равновероятны, т.е. монета, пирамидка и кубик симметричны и однородны.  Количество возможных событий для монеты N=2, для пирамиды N = 4, для кубика N=6.

Рассчитать необходимый объём видео памяти для графического режима (800*600 точек, 16 бит на точку).

Как определить числовой код символа в кодировке Windows на ПК ?

Как определить символ по числовому коду?

С помощью программы Калькулятор вычислить, какие максимальные десятичные числа могли обрабатывать за один такт 8-, 16-,32- и 64 -разрядные компьютеры.

Весь материал - в документе.

Содержимое разработки

Учебный элемент

Тема: «Кодирование различных видов информации в компьютере» -7 -

Предмет: «Информатика и ИКТ»




Цели:


Изучив данный учебный элемент, Вы узнаете:


  • что является основой представления информации;

  • какие бывают формы представления информации;

  • что такое код и кодирование информации;

  • какие единицы измерения используются для определения объема информации.














Оборудование, материалы и вспомогательные средства:


    1. персональный компьютер;

    2. мультимедиа проектор;

    3. презентация урока;

    4. раздаточный материал.










Сопутствующие учебные элементы и пособия:


  1. Учебник Н. Угринович

  2. Учебный элемент «Представление информации в двоичной системе счисления. Системы счисления»


  1. Формы информации

Алфавит – набор однозначно определенных знаков (символов), из которых формируется сообщение.

Языки делятся на:

  • Естественные (разговорные)

  • Формальные

Алфавит естественных языков зависит от национальных традиций (Русский алфавит – кириллица – 33 символа; латинский алфавит – 26 символов)

Формальные языки – это языки специальных областей деятельности человека (химия, физика, математика…)

Код – конечный набор символов (условных обозначений) для представления информации.

Кодирование – процесс представления информации в виде кода.

Компьютер работает от электрической сети в которой может быть реализована система, основанная на 2-х состояниях:

Есть ток – нет тока

Есть напряжение – нет напряжения

0 – нет тока, «ложь»

1 – есть ток, «истина»

Одному символу присваивается код из 8 двоичных разрядов



  1. Единицы измерения количества информации






  1. Двоичное кодирование символьной информации

При двоичном кодировании текстовой информации каждому символу ставится в соответствие своя уникальная последовательность из восьми нулей и единиц, свой уникальный код
от 00000000 до 11111111 (десятичный код от 0 до 255)

Первые 33 кода (с 0 до 32) соответствуют не символам, а операциям (перевод строки, ввод пробела и т.д.). Коды 33 до 127 являются интернациональными и соответствуют символам латинского алфавита, цифрам, знакам арифметических операций и знакам препинания.Коды с 128 по 255 являются национальными, т.е. в национальных кодировках одному и тому же коду соответствуют различные символы.

В последнее время появился новый международный стандарт Unicode, который отводит на каждый символ не один байт, а два, и поэтому с его помощью можно закодировать не 256 символов, 216=65 536 различных символов. Эту кодировку поддерживает платформа Microsoft Windows.

  1. Двоичное кодирование графической информации

Графическая информация на экране монитора представляется в виде изображения, которое формируется из точек (пикселей).

Для чёрно-белого изображения для хранения состояния каждой точки необходим 1 бит. Цветные изображения могут иметь различную глубину цвета( бит на точку: 4,8,16,24).

N = 2 ^I - кол-во цветов, где I – глубина цвета

В современных ПК используются четыре размера изображения (разрешающая способность экрана): 640 * 480; 800 * 600; 1024*768; 1280*1024

Графический режим вывода изображения на экран определяется разрешающей способностью экрана и глуиной цвета. Полная информация о всех точках изображения, хранящаяся в видеопамяти, называется битовой картой изображения

Кодирование цветного изображения

Каждый пиксель кодируется цепочкой из 24 нулей и единиц, что позволяет различать более 16 млн. цветовых оттенков.

Декодирование - процесс обратного преобразования кода к форме исходной символьной системы, т.е. получение исходного сообщения. Например: перевод с азбуки Морзе в письменный текст на русском языке.

В более широком смысле декодирование — это процесс восстановления содержания закодированного сообщения. При таком подходе процесс записи текста с помощью русского алфавита можно рассматривать в качестве кодирования, а его чтение — это декодирование.

  1. Двоичное кодирование звуковой информации

Каждый ПК, имеющий звуковую плату, микрофон и колонки, может записывать, сохранять и воспроизводить звуковую информацию.

Современные звуковые карты могут обеспечить кодирование 65536 различных уровней сигнала или состояний.

Определим количество бит, необходимых для кодирования звука.

65536 = 2 ^ I , т.к. 65536 = 2 ^ 16 , то I = 16 бит

Частота дискретизации аналогового звукового сигнала может принимать от 8 до 48 КГц.










Формула для вычисления количества информации на основе вероятностного подхода предложил К. Шеннон в 1948 году.

Где I – кол-во информации; N- кол-во возможных событий

Рi – вероятности отдельных событий

Рi = 1/N – события равновероятны







  1. Перевод чисел из одной системы счисления в другую с помощью калькулятора

Dec – десятичная система счисления

Bin – двоичная система счисления

Oct – 8-ричная система счисления

Hex – 16-ричная система счисления






Слово «МИР» кодируется последовательностью из 24 бит:

111011011110100111110010

  • М русская большая – 11101101

  • М латинская большая – 01001101



8 бит = 1 байт

1 Кбайт = 210 байт = 1024 байт

1 Мбайт = 210 Кбайт = 10242 байт = 1 048 576 байт

1 Гбайт = 210 Мбайт = 10243 байт

1 Тбайт = 210Гбайт

Стандарты кодировок:

  1. КОИ-8 - UNIX

  2. CP1251 («CP» означает «Code Page») - Microsoft Windows

  3. CP 866 - MS-DOS

  4. Mac - Macintosh

  5. ISO 8859 – 5

  6. Unicode






































2i=N

N – количество символов в алфавите (мощность алфавита)

i – количество информации, содержащейся в одном символе алфавита


Количество информации в тексте

V=K´i

Kчисло символов в тексте

V – объем информации
















Практическая работа

Задание 1

Определите символ по числовому коду

  • Запустите программу БЛОКНОТ

  • Нажмите ALT и 0224 (на дополнительной цифровой клавиатуре).

  • Появится символ а.

  • Повторите эту операцию для числовых кодов от 0225 до 0233.

  • Появятся символы в кодировке (CP 1251 Windows).

  • Запишите их в тетрадь.

Задание 2

Определите символ по числовому коду

  • Запустите программу БЛОКНОТ

  • Нажмите ALT и 161 (на дополнительной цифровой клавиатуре).

  • Появится символ.

  • Повторите эту операцию для числовых кодов 160, 169, 226.

  • Появятся символы в кодировке (CP 866 MS-DOS).

  • Запишите их в тетрадь.

Задание 3

Посчитайте количество бит и байт в следующих выражениях:

Группа 12-8

Привет! Миша.



Самостоятельная работа

  1. Подсчитать количество информации, когда количество событий равновероятны, т.е. монета, пирамидка и кубик симметричны и однородны. Количество возможных событий для монеты N=2, для пирамиды N = 4, для кубика N=6.

  2. Рассчитать необходимый объём видео памяти для графического режима (800*600 точек, 16 бит на точку).

  3. Как определить числовой код символа в кодировке Windows на ПК ?

  4. Как определить символ по числовому коду?

  5. С помощью программы Калькулятор вычислить, какие максимальные десятичные числа могли обрабатывать за один такт 8-, 16-,32- и 64 -разрядные компьютеры.


ПЛ-10

Иванилова Т.С.

-80%
Курсы повышения квалификации

Интерактивные методы в практике школьного образования

Продолжительность 72 часа
Документ: Удостоверение о повышении квалификации
4000 руб.
800 руб.
Подробнее
Скачать разработку
Сохранить у себя:
Кодирование различных видов информации в компьютере (3.08 MB)

Комментарии 1

Чтобы добавить комментарий зарегистрируйтесь или на сайт

Облачко, 12.06.2015 14:20
Норм. Спасибо.