Информатика ПР1. Задание 1. Тема Основные понятия теории информации и кодирования Арифметические и логические основы работы компьютеров Лекция Понятия информации и данных. Измерение и кодирование информации

• Название: Тема Основные понятия теории информации и кодирования Арифметические и логические основы работы компьютеров Лекция Понятия информации и данных. Измерение и кодирование информации
• Анкор: Информатика ПР1
• Дата: 01.09.2022
• Размер: 28.77 Kb.
• Имя файла: Задание 1.docx
• Тип: Лекция; #658216

Практическое задание 1

Тема 1. Основные понятия теории информации и кодирования Арифметические и логические основы работы компьютеров

Лекция 1.1. Понятия информации и данных. Измерение и кодирование информации

Номер варианта выбирается из таблицы 1 по первой букве фамилии студента.

Задание выполнить и сохранить в одном файле с именем Задание_1_Фамилия.docx или Задание_1_Фамилия.doc.

Таблица 1

Таблица выбора вариантов задания 1

Первая буква фамилии студента	А Л H	Б О Ч	В П Ю	Г М Р	Д С Ш	Е Ё Т	Ж У Щ	З Я Ф	И Х Э	К Ц Ы
Номер варианта	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

Например, согласно таблице 1, студент с фамилией Чагин должен выполнять вариант задания с номером 2.

Вопрос 1

В некоторой стране автомобильный номер заданной длины составляется из заданного количества заглавных букв и десятичных цифр в любом порядке. Каждый символ кодируется одинаковым и минимально возможным количеством бит, а каждый номер – одинаковым и минимально возможным целым количеством байт. Определить объём памяти в байтах, необходимый для хранения заданного количества автомобильных номеров.

Данные для решения этой задачи выбрать по номеру варианта из таблицы 2.

Таблица 2

Данные для вопроса 1

Номер варианта	Длина номера автомобиля	Число используемых заглавных букв	Количество номеров
1	6 символов	12	32
2	5 символов	30	50
3	6 символов	19	40
4	6 символов	26	20
5	7 символов	18	60
6	10 символов	21	81
7	5 символов	30	50
8	7 символов	30	32
9	5 символов	26	40
10	7 символов	22	50

Вопрос 2

При регистрации в компьютерной системе каждому пользователю выдаётся пароль, состоящий из заданного количества символов и содержащий только заданные символы. Каждый такой пароль в компьютерной программе записывается минимально возможным и одинаковым целым количеством байт (при этом используют посимвольное кодирование и все символы кодируются одинаковым и минимально возможным количеством бит). Определите объём памяти в байтах, отводимый этой программой для записи заданного количества паролей.

Данные для решения этой задачи выбрать по номеру варианта из таблицы 3.

Таблица 3

Данные для вопроса 2

Номер варианта	Длина пароля	Символы, используемые в пароле	Количество паролей
1	11 символов	И, К, Л, М, Н	20
2	15 символов	К, О, М, П, Ь, Ю, Т, Е, Р	30
3	15 символов	Е, Г, Э, 2, 0, 1, 6	25
4	21 символ	A, D, F, H, X, Y, Z	40
5	30 символов	А, Б, В, Г, Д	50
6	15 символов	И, Н, Ф, О, Р, М, А, Т, К	25
7	11 символов	А, Б, В, Г, Д, Е	20
8	21 символ	A, D, F, H, X, Y, Z	40
9	15 символов	А, Б, В, Г, Д, Е	20
10	30 символов	А, Б, В, Г, Д	50

Пример выполнения задания

Вопрос 1

В некоторой стране автомобильный номер длиной 7 символов составляется из заглавных букв (всего используется 26 букв) и десятичных цифр в любом порядке. Каждый символ кодируется одинаковым и минимально возможным количеством бит, а каждый номер – одинаковым и минимально возможным целым количеством байт. Определить объём памяти в байтах, необходимый для хранения заданного количества автомобильных номеров.

Решение:

1. 
   Всего используется 26 букв + 10 цифр = 36 символов.
   
2. 
   Для кодирования 36 вариантов необходимо использовать 6 бит, так как , т. е. пяти бит не хватит (они позволяют кодировать только 32 варианта), а шести уже достаточно.
   
3. 
   Таким образом, на каждый символ нужно 6 бит (минимально возможное количество бит).
   
4. 
   Полный номер содержит 7 символов, каждый по 6 бит, поэтому на номер требуется бита.
   
5. 
   По условию каждый номер кодируется целым числом байт (в каждом байте 8 бит), поэтому требуется 6 байт на номер ( ), пяти байт не хватает, а шесть – минимально возможное количество.
   
6. 
   На 20 номеров нужно выделить байт.
   

Вопрос 2

При регистрации в компьютерной системе каждому пользователю выдаётся пароль, состоящий из 15 символов и содержащий только символы Ш, К, О, Л, А (таким образом, используется 5 различных символов). Каждый такой пароль в компьютерной программе записывается минимально возможным и одинаковым целым количеством байт (при этом используют посимвольное кодирование и все символы кодируются одинаковым и минимально возможным количеством бит). Определите объём памяти в байтах, отводимый этой программой для записи 30 паролей.

Решение:

1. 
   Согласно условию, в пароле можно использовать 5 символов.
   
2. 
   Для кодирования любого из 5 символов нужно выделить 3 бита памяти (они позволяют закодировать 2³ = 8 вариантов – это ближайшее целое, большее 5).
   
3. 
   Для хранения всех 15 символов пароля нужно 15  3 = 45 бит.
   
4. 
   Поскольку пароль должен занимать целое число байт, берём ближайшее большее (точнее, не меньшее) значение, которое кратно 8: это 48 = 6  8, то есть один пароль занимает 6 байт.
   
5. 
   Тогда 30 паролей занимают 6  30 = 180 байт.