Информатика

Тема: Информация вокруг нас

Урок: Кодирование информации. Двоичное кодирование. Единицы измерения информации

1. Введение

На данном уроке будут рассмотрены следующие вопросы:

1. Кодирование как изменение формы представления информации.

2. Как компьютер распознает информацию?

3. Как измерить информацию?

4. Единицы измерения информации.

 

В мире кодов 

Зачем люди кодируют информацию? 

1. Скрыть ее от других (зеркальная тайнопись Леонардо да Винчи, военные шифровки).

2. Записать информацию короче (стенография, аббревиатура, дорожные знаки).

3. Для более легкой обработки и передачи (азбука Морзе, перевод в электрические сигналы - машинные коды).

Кодирование - это представление информации с помощью некоторого кода.

Код - это система условных знаков для представления информации. 

 

Способы кодирования информации 

1. Графический (см. Рис. 1) (с помощью рисунков и знаков). 

Рис. 1. Система сигнальных флагов (Источник)

 

2. Числовой (с помощью чисел).

Например: 11001111 11100101.

 

3. Символьный (с помощью символов алфавита).

Например: НКМБМ ЧГЁУ. 

Декодирование - это действие по восстановлению первоначальной формы представления информации. Для декодирования необходимо знать код и правила кодирования.

Средством кодирования и декодирования служит кодовая таблица соответствия. Например, соответствие в различных системах счисления - 24 - XXIV, соответствие алфавита каким-либо символам (Рис. 2). 

Рис. 2. Пример шифра (Источник)

 

Примеры кодирования информации 

Примером кодирования информации является азбука Морзе (см. Рис. 3). 

 

Рис. 3. Азбука Морзе (Источник)

 

В азбуке Морзе используется всего 2 символа - точка и тире (короткий и длинный звук).

Еще одним примером кодирования информации является флажковая азбука (см. Рис. 4). 

Рис. 4. Флажковая азбука (Источник)

 

Также примером является азбука флагов (см. Рис. 5). 

Рис. 5. Азбука флагов (Источник)

 

Всем известный пример кодирования - нотная азбука (см. Рис. 6). 

Рис. 6. Нотная азбука (Источник)

 

Рассмотрим следующую задачу:

Используя таблицу флажковой азбуки (см. Рис. 7), необходимо решить следующую задачу: 

Рис. 7

Старший помощник Лом сдает экзамен капитану Врунгелю. Помогите ему прочитать следующий текст (см. Рис. 8): 

Рис. 8

2. Кодирование информации

Представление информации происходит в различных формах в процессе восприятия окружающей среды живыми организмами и человеком, в процессах обмена информацией между человеком и человеком, человеком и компьютером, компьютером и компьютером. 

Кодирование - это операция преобразования знаков или групп знаков одной знаковой системы в знаки или группы знаков другой знаковой системы. 

Примером может служить язык жестов (см. Рис. 9). 

Рис. 9. Азбука жестов (Источник) 

3. Сигналы

Вокруг нас существуют преимущественно два сигнала, например:

- Светофор: красный - зеленый;

- Вопрос: да - нет;

- Лампа: горит - не горит;

- Можно - нельзя;

- Хорошо - плохо;

- Истина - ложь;

- Вперед - назад;

- Есть - нет;

- 1 - 0. 

Всё это сигналы, обозначающие количество информации в 1 бит.

1 бит - это такое количество информации, которое позволяет нам выбрать один вариант из двух возможных.

4. Распознавание информации компьютером

Компьютер - это электрическая машина, работающая на электронных схемах. Чтобы компьютер распознал и понял вводимую информацию, ее надо перевести на компьютерный (машинный) язык.

Алгоритм, предназначенный для исполнителя, должен быть записан, то есть закодирован, на языке, понятном компьютеру.

Это электрические сигналы: проходит ток или не проходит ток.

Машинный двоичный язык - последовательность "0" и "1". Каждое двоичное число может принимать значение 0 или 1.

Каждая цифра машинного двоичного кода несет количество информации, равное 1 бит. 

5. Бит и байт

Двоичное число, которое представляет наименьшую единицу информации, называется бит. Бит может принимать значение либо 0, либо 1. Наличие магнитного или электронного сигнала в компьютере означает 1, отсутствие 0.

Строка из 8 битов называется байт. Эту строку компьютер обрабатывает как отдельный символ (число, букву).

Рассмотрим пример. Слово ALICE состоит из 5 букв, каждая из которых на языке компьютера представлена одним байтом (см. Рис. 10). Стало быть, Alice можно измерить как 5 байт. 

Рис. 10. Двоичный код (Источник) 

6. Единицы измерения информации

Кроме бита и байта, существуют и другие единицы измерения информации.

 

Список литературы

1. Босова Л.Л. Информатика и ИКТ: Учебник для 5 класса. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.

2. Босова Л.Л. Информатика: Рабочая тетрадь для 5 класса. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010.

3. Босова Л.Л., Босова А.Ю. Уроки информатики в 5-6 классах: Методическое пособие. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010.

 

Рекомендованные ссылки на ресурсы интернет 

1. Учительский портал (Источник).

2. Фестиваль "Открытый урок" (Источник).

3. Информатика в школе (Источник).

 

Домашнее задание 

1. §1.6, 1.7 (Босова Л.Л. Информатика и ИКТ: Учебник для 5 класса).

2. Стр. 28, задания 1, 4; стр. 30, задания 1, 4, 5, 6 (Босова Л.Л. Информатика и ИКТ: Учебник для 5 класса).