практическая. проект !!!!!!!!!!!. Кодирование информации
 Скачать 424.41 Kb.
|
    Выполнила: Ученица 10 класса МОБУ «Рождественская СОШ» Елфимова Екатерина Чтобы понять программу, необходимо отождествить себя и с машиной, и с программой. Алан Перлис (1922–1990) — американский учёный в области информатики Итоговый проект по информатике на тему: «Кодирование информации» Введение https://infourok.ru/prezentaciya-uchenici-po-informatike-na-temu-kodirovanie-informacii-klass-2583919.html 1 Кодирование – операция преобразования символов или группы символов одного кода в символы или группу символов другого кода. 2Код – это система знаков или информации, которая записана с учетом определенных требований и правил. 3 Разнообразие кодов: Алфавит кириллических букв (А, Б, В, Г, Д, Е, Ё, Ж …) Алфавит латинских букв (А, В, С, D, E, F, G, H, I … ) Алфавит десятичных цифр (0,1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) Алфавит знаков зодиака (,, , …. ) Математическая символика (+, -, =, ∑) Семафорная азбука Набор знаков азбуки для слепых (азбука Брайля) Азбука Морзе Набор знаков международного телеграфного кода Штрих-код на товаре Двоичное кодирование информации в компьютере (0 или 1) 4 Символы Пиктограмма Сигналы Информация 5 Чтобы скрыть ее от других (все случаи шифров и тайнописи) Чтобы записать информацию короче. Самый простой пример - аббревиатуры. Чтобы ее удобнее было обрабатывать и передавать. 6 Носитель информации; Окружающая обстановка; Кто или что является источником и приемником информации. 7 Информационный объем текста складывается из информационных весов, всех составляющих текст символов. 8  9 Вывод: Символы на экране вашего компьютера формируются на основе двух вещей — наборов векторных форм (представлений) всевозможных символов (они находятся в файлах со шрифтами, которые установлены на вашем компьютере) и кода, который позволяет выдернуть из этого набора векторных форм (файла шрифта) именно тот символ, который нужно будет вставить в нужное место. Список литературы: 1. http://school.dtv.su/kodirovanie-tekstovoy-informatsii/ 2.http://profbeckman.narod.ru/InformLekc.files/Inf13.pdf 3. http://bibliofond.ru/view.aspx?id=33834 https://spravochnick.ru/informatika/kodirovanie_informacii/ https://resh.edu.ru/subject/lesson/5225/conspect/203083/ https://spravochnick.ru/informacionnye_tehnologii/istoriya_kodirovaniya_informacii https://spravochnick.ru/informatika/kodirovanie_informacii/ Подготовительный: - определение темы проекта; - уточнение цели и задач; - определение источников информации. Основной этап: - распределение обязанностей в группе - определение шагов действий для каждого участника группы - высказывание возможных путей разрешения спорных вопросов, обсуждения спорных вопросов; - поиск и сбор информации каждым участником проекта с помощью литературы, средств массовой информации, сети интернета, собственного опыта и исследования. Заключительный: - анализ полученной информации, и её систематизация; - подведение выводов; - изготовление буклетов и презентации как продуктов проекта; - защита проекта - обсуждение результатов работы Содержание Введение Что такое кодирование и как оно появилось? Цели кодирования информации Виды кодирования информации Что такое код? Разнообразие кодов. Что такое шифр? Виды шифров. Способы кодирования информации. Для чего кодируют информацию? Причины, от которых зависит способ кодирования информации. Из чего складывается информационный объем текста? Какова формула расчета текста? Вывод. Список источников. Приложение Введение Человек живет в мире информации и воспринимает окружающий мир с помощью органов чувств. Чтобы правильно воспринимать все происходящее в мире, он запоминает полученные сведения, т.е. хранит информацию, человек принимает решения, т.е. обрабатывает информацию, а при общении с другими людьми – передает и принимает информацию. Кодирование информации необычайно разнообразно. Дорожные знаки, ноты, кодирующие музыку на бумаге, обозначения на географических картах, химические формулы – это маленькая часть кодирования различной информации, которую мы получаем почти каждый день. Цели: Узнать историю кодирования информации Выяснить, какие методы кодирования существуют Что такое кодирование и что такое декодирование? Где используются кодирование информации? Какие способы кодирования существуют? Зачем кодировать информацию? Чем объяснить многообразие окружающих человека кодов? К чему приводят ошибки кодирования? Задачи: Узнать, что такое кодирование информации, как появилась и почему, какие системы кодирования используются сейчас и почему. Методы: Анализ литературных источников. Программные средства: веб-браузер, презентация, Документ Microsoft Word Актуальность данной темы: В современной жизни человек сталкивается с различными способами кодирования информации. Чтобы научиться понимать информацию, представленную различными способами, необходимо ориентироваться в многообразии способов кодирования: знать и уметь интерпретировать их. Поэтому мы хотим ответить на вопрос: всё ли мы понимаем из того, что слышим, видим, чувствуем? Практическая значимость: Вся информация, которую мы получаем из окружающего мира и передаём, закодирована по определенным правилам. Именно этим объясняется то, что человек незнающий правил кодирования, не понимает смысл передаваемого сообщения. Например, не зная языка, сложно понимать иностранную речь и говорить на этом языке. Что такое кодирование и как оно появилось? Кодирование — это преобразование информации из одной ее формы представления в другую, наиболее удобную для её хранения, передачи или обработки. Люди начали применять шифровки (кодирование) текста с момента появления первых засекреченных данных. Наиболее известны следующие способы кодирования, придуманные на разных ступенях развития общества: Криптографический способ или тайнопись – это изменение текста сообщения, которое делает его непонятным для людей, не знающих шифра. Азбука Сэмюеля Морзе или телеграфное кодирование, при котором каждый символ представляется набором точек и тире (коротких или длинных электрических импульсов). Способ сурдожестов или язык, применяемый плохо слышащими людьми, то есть язык на базе жестикуляций. Но если рассматривать более подробно исторические этапы кодирования, надо обратиться к истории Древней Греции. В Древней Греции был историк Полибий, живший во втором веке до нашей эры. Он предложил кодировать буквы греческого алфавита различными наборами факелов. https://spravochnick.ru/informacionnye_tehnologii/istoriya_kodirovaniya_informacii/ Самым первым способом символьной шифровки считается метод Гая Юлия Цезаря, который жил в первом веке до нашей эры. Он основывается на методе замены букв сообщения, подлежащего шифрованию, на другие, отстоящие в алфавите от шифруемой буквы на определённое число элементов. При этом алфавит может считываться по замкнутому кругу. Например, если взять слово «байт», то при сдвиге на две буквы вперёд получится код «гвлф». Процесс декодирования выполняется в обратном порядке. В 1791 году учёный Клод Шапп предложил использовать оптический семафор-телеграф. В нём разные положения планки семафора кодировали буквы алфавита.  Приложение 1. Оптический семафор К Шаппа и его телеграфный алфавит. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ Затем уже в 1832-33 годах русским физиком П.Л. Шиллингом и профессорами Гёттингенского университета Вебером и Гауссом было предложено кодировать буквы движением электромагнитной стрелки. Это был электромагнитный телеграф. И уже затем, как развитие этой идеи, в 1837 году появился наиболее сегодня известный телеграфный аппарат Морзе. В 1861 году был разработан международный код для передачи оптических сообщений с помощью двух флажков в руках человека. Изобрёл его морской капитан Фредерик Марьят, используя набор корабельных сигналов.  Приложение 2. Морская азбука сигнальных флажков. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ Далее, как развитие проводного телеграфа Морзе, был изобретён беспроводной радиотелеграф. Его независимо друг от друга изобрели А.С. Попов в 1895 году, и И. Маркони в 1897 году. Дальнейшим развитием коммуникаций и кодирования стал беспроволочный телефон и изобретение телевидения в 1935 году. Вскоре появились и электронные вычислительные машины, новые средства кодирования и связи двадцатого века. По сути, с этого началась новейшая эра информационного общества. Но вместе с необходимостью передачи информационных потоков, появилась и потребность сделать невозможным доступ к этой информации посторонних людей. Если вернуться назад в историю, то ещё в 1580 году Френсис Бэкон, так изложил основные необходимые моменты шифрования (кодирования) информации: Необходимо, чтобы шифр был достаточно прост в использовании. Шифрование должно быть надёжным и трудным для дешифрации посторонними. Шифровка должна быть скрытной и не подозрительной. Кодирование по принципу Бэкона заключалось в использовании сочетания зашифрованного текстового сообщения с дезинформирующими символами, которыми были нули. То есть, двузначное шифрование применялось гораздо раньше появления электронных вычислительных машин. В 1948 году Клод Шеннон сформулировал теорию информации, что стало новым импульсом в развитии принципов кодирования. Мысли, приведённые им в работе «Математическая теория связи», стали теоретической базой анализа, транслирования и сохранения информационных данных. Итогом его научной работы стало создание и развитие устойчивых к помехам способов кодирования и возможности простого декодирования информации. Цели кодирования информации Основными целями кодирования являются: Увеличение скорости передачи данных, что означает большую эффективность коммуникации. Преобразование информационных данных в самую удобную для электронных вычислительных машин форму. Сокращение избыточной информации ведёт к снижению требований к скорости передачи. Уменьшение объёмов памяти для хранения информации. Существенное улучшение защиты от помех при трансляции информации. При кодировании изображений происходит преобразование из аналоговой формы информации в дискретный код. Примером аналогового представления информации может служить картина, написанная художником, а её фотография, распечатанная на струйном принтере, состоит из набора мелких точечных элементов различного цвета, что является примером дискретной информации. По сути, это кодирование аналоговой информации и один из последних этапов истории кодирования. Виды кодирования информации Различают кодирование информации следующих видов: Кодирование текстовой информации; Любой текст состоит из последовательности символов. Символами могут быть буквы, цифры, знаки препинания, знаки математических действий, круглые и квадратные скобки и т.д. Текстовая информация, как и любая другая, хранится в памяти компьютера в двоичном виде. Для этого каждому ставится в соответствии некоторое неотрицательное число, называемое кодом символа, и это число записывается в память ЭВМ в двоичном виде. Конкретное соотношение между символами и их кодами называется системой кодировки. Разработчики программного обеспечения создали собственные 8-битные стандарты кодировки текста. За счет дополнительного бита диапазон кодирования в них был расширен до 256 символов. Чтобы не было путаницы, первые 128 символов в таких кодировках, как правило, соответствуют стандарту ASCII. Оставшиеся 128 - реализуют региональные языковые особенности. Восьмибитными кодировками, распространенными в нашей стране, являются KOI8, UTF8, Windows-1251 и некоторые другие. Кодирование цвета; Чтобы сохранить в двоичном коде фотографию, ее сначала виртуально разделяют на множество мелких цветных точек, называемых пикселями (что-то на подобии мозаики). После разбивки на точки цвет каждого пикселя кодируется в бинарный код и записывается на запоминающем устройстве. Если говорят, что размер изображения составляет, например, х 512х512 точек, это значит, что оно представляет собой матрицу, сформированную из 262144 пикселей (количество пикселей по вертикали, умноженное на количество пикселей по горизонтали). Прибором, "разбивающим" изображения на пиксели, является любая современная фотокамера (в том числе веб-камера, камера телефона) или сканер. И если в характеристиках камеры значится, например, "10 Mega Pixels", значит количество пикселей, на которые эта камера разбивает изображение для записи в двоичном коде, - 10 миллионов. Чем на большее количество пикселей разделено изображение, тем реалистичнее выглядит фотография в декодированном виде (на мониторе или после распечатывания). Однако качество кодирования фотографий в бинарный код зависит не только от количества пикселей, но также и от их цветового разнообразия. Алгоритмов записи цвета в двоичном коде существует несколько. Самым распространенным из них является RGB. Эта аббревиатура – первые буквы названий трех основных цветов: красного – англ.Red, зеленого – англ. Green, синего – англ. Blue. Смешивая эти три цвета в разных пропорциях, можно получить любой другой цвет или оттенок. На этом и построен алгоритм RGB. Каждый пиксель записывается в двоичном коде путем указания количества красного, зеленого и синего цвета, участвующего в его формировании. Чем больше битов выделяется для кодирования пикселя, тем больше вариантов смешивания этих трех каналов можно использовать и тем значительнее будет цветовая насыщенность изображения. ЗАМЕЧАНИЕ 1 Цветовое разнообразие пикселей, из которых состоит изображение, называется глубиной цвета Кодирование графической информации; Описанная выше техника формирования изображений из мелких точек является наиболее распространенной и называется растровой. Но кроме растровой графики, в компьютерах используется еще и так называемая векторная графика. Векторные изображения создаются только при помощи компьютера и формируются не из пикселей, а из графических примитивов (линий, многоугольников, окружностей и др.). Векторная графика - это чертежная графика. Она очень удобна для компьютерного «рисования» и широко используется дизайнерами при графическом оформлении печатной продукции, в том числе создании огромных рекламных плакатов, а также в других подобных ситуациях. Векторное изображение в двоичном коде записывается как совокупность примитивов с указанием их размеров, цвета заливки, места расположения на холсте и некоторых других свойств. Чтобы записать на запоминающем устройстве векторное изображение круга, компьютеру достаточно в двоичный код закодировать тип объекта (окружность), координаты его центра на холсте, длину радиуса, толщину и цвет линии, цвет заливки. В растровой системе пришлось бы кодировать цвет каждого пикселя. И если размер изображения большой, для его хранения понадобилось бы значительно больше места на запоминающем устройстве. Тем не менее, векторный способ кодирования не позволяет записывать в двоичном коде реалистичные фото. Поэтому все фотокамеры работают только по принципу растровой графики. Рядовому пользователю иметь дело с векторной графикой в повседневной жизни приходится не часто. Кодирование числовой информации; При кодировании чисел учитывается цель, с которой цифра была введена в систему: для арифметических вычислений или просто для вывода. Все данные, кодируемые в двоичной системе, шифруются с помощью единиц и нолей. Эти символы еще называют битами. Этот метод кодировки является наиболее популярным, ведь его легче всего организовать в технологическом плане: присутствие сигнала – 1, отсутствие – 0. У двоичного шифрования есть лишь один недостаток – это длина комбинаций из символов. Но с технической точки зрения легче орудовать кучей простых, однотипных компонентов, чем малым числом более сложных. Целые числа кодируются просто переводом чисел из одной системы счисления в другую. Для кодирования действительных чисел используют 80-разрядное кодирование. При этом число преобразуют в стандартный вид Кодирование звуковой информации; Любой звук, слышимый человеком, является колебанием воздуха, которое характеризируется двумя основными показателями: частотой и амплитудой. Амплитуда колебаний - это степень отклонения состояния воздуха от начального при каждом колебании. Она воспринимается нами как громкость звука. Частота колебаний - это количество отклонений состояний воздуха от начального за единицу времени. Она воспринимается как высота звука. Так, тихий комариный писк - это звук с высокой частотой, но с небольшой амплитудой. Звук грозы наоборот имеет большую амплитуду, но низкую частоту. Схему работы компьютера со звуком в общих чертах можно описать так. Микрофон превращает колебания воздуха в аналогичные по характеристикам электрических колебаний. Звуковая карта компьютера преобразовывает электрические колебания в двоичный код, который записывается на запоминающем устройстве. При воспроизведении такой записи происходит обратный процесс (декодирование) - двоичный код преобразуется в электрические колебания, которые поступают в аудиосистему или наушники. Динамики акустической системы или наушников имеют противоположное микрофону действие. Они превращают электрические колебания в колебания воздуха. Принцип разделения звуковой волны на мелкие участки лежит в основе двоичного кодирования звука. Аудиокарта компьютера разделяет звук на очень мелкие временные участки и кодирует степень интенсивности каждого из них в двоичный код. Такое дробление звука на части называется дискретизацией. Чем выше частота дискретизации, тем точнее фиксируется геометрия звуковой волны и тем качественней получается запись. Качество записи сильно зависит также от количества битов, используемых компьютером для кодирования каждого участка звука, полученного в результате дискретизации. Количество битов, используемых для кодирования каждого участка звука, полученного при дискретизации, называется глубиной звука Кодирование видеозаписи . Кодирование видеозаписи Видеозапись состоит из двух компонентов: звукового и графического. Кодирование звуковой дорожки видеофайла в двоичный код осуществляется по тем же алгоритмам, что и кодирование обычных звуковых данных. Принципы кодирования видеоизображения схожи с кодированием растровой графики (рассмотрено выше), хотя и имеют некоторые особенности. Как известно, видеозапись - это последовательность быстро меняющихся статических изображений (кадров). Одна секунда видео может состоять из 25 и больше картинок. При этом, каждый следующий кадр лишь незначительно отличается от предыдущего. Учитывая эту особенность, алгоритмы кодирования видео, как правило, предусматривают запись лишь первого (базового) кадра. Каждый же последующий кадр формируются путем записи его отличий от предыдущего. Что такое код? Кoды появились еще в глубокой древноcти в виде криптограмм (по-гречески — тайнописи), когда ими пользoвались для засекречивaния важного сообщения от тех, кому оно не было предназначенo.  Уже знаменитый греческий истoрик Геродот (V век до н. э.) приводил примеры писем, понятных лишь для одного адресата. Спартанцы имели специальный механический прибор, при помощи которого важные сoобщения можно было писать осoбым способом, oбеспечивающим сохранение тайны. В средние века и эпоху Вoзрождения над изобретением тaйных шифрoв трудились многие выдающиеся люди, в их числе философ Фрэнсис Бэкон, крупные мaтематики Франсуa Виет, Джероламо Кардано. С течением времени начали появляться по-настоящему сложные шифры. Один из них, употребляемый и поныне, связан с именем ученого аббата из Вюрцбурга Тритемиуса, которого к занятиям криптографией толкало, не только монастырское уединение, но и потребность сохранять от огласки некоторые духoвные тайны. Различные хитроумные приемы кодирования применяли шифровальщики при папском дворе и дворах европейских королей. Вместе с искусством шифрования развивалось и искусство дешифровки, или, как говорят, криптоанализа. Код – это система знаков или информации, которая записана с учетом определенных требований и правил. Разнообразие кодов: Алфавит кириллических букв (А, Б, В, Г, Д, Е, Ё, Ж …) Алфавит латинских букв ( А, В, С, D, E, F, G, H, I … ) Алфавит десятичных цифр (0,1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) Алфавит знаков зодиака (,, , …. ) Математическая символика (+, -, =, ∑) Семафорная азбука Набор знаков азбуки для слепых (азбука Брайля) Азбука Морзе Набор знаков международного телеграфного кода Штрих-код на товаре Двоичное кодирование информации в компьютере (0 или 1) Что такое шифр? |