7-1-5

1. ДВОИЧНОЕ КОДИРОВАНИЕ

ИНФОРМАЦИЯ И
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ

2. Ключевые слова

дискретизация
алфавит
мощность алфавита
двоичный алфавит
двоичное кодирование
разрядность двоичного кода

3. Преобразование информации из непрерывной формы в дискретную

Дискретизация
информации
процесс
преобразования информации из непрерывной формы
представления в дискретную.
Информацию, представленную в дискретной форме,
значительно проще передавать, хранить и обрабатывать.

4. Пример

Барограф – прибор для автоматической
непрерывной записи изменений
атмосферного давления.
P4
P
P3
P1
P5
P2
P0
P6
P7
Барограмма
t
t
0
1
2
3
4
5
6
7
P
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
Таблица, построенная по барограмме

5.

Двоичное кодирование
Алфавит - набор отличных
0/1 друг от друга символов (знаков),
используемых для представления информации.
истина/
ложь
Мощность
входящих в него
+/-алфавита - количество
символов (знаков).
Двоичный алфавит - алфавит, содержащий два символа.
Двоичный
Двоичное кодирование - представление информации с
алфавит
да/нет
хорошо/
помощью
двоичного алфавита.
плохо
А/Б
Примеры символов двоичного алфавита

6.

Двоичное кодирование символов
Символ
Порядковый
номер
Двоичный
код
Схема перевода символа произвольного алфавита в двоичный код

7.

Двоичное кодирование символов
Если мощность исходного алфавита больше двух, то для
кодировки символа этого алфавита потребуется
несколько двоичных символов.
1
0
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
Схематическое представление получения двоичных кодов
Двоичные символы (0, 1) берутся в заданном
алфавитном порядке и размещаются слева направо.
Двоичные коды читаются сверху вниз.

8.

Цепочки из двух двоичных символов четыре
различных символа произвольного алфавита:
Порядковый номер символа
1
2
3
4
Двузначный двоичный код
00
01
10
11

9.

Цепочки из трех двоичных символов восемь
различных символов произвольного алфавита.
Порядковый номер
символа
1
5
6
7
8
Трехзначный
двоичный код
000 001 010 011 100
101
110
111
2
3
4

10.

Разрядность двоичного кода – количество символов в
двоичном коде (длина двоичной цепочки).
Разрядность
двоичного кода
1
2
3
4
5
6
7
Количество
кодовых комбинаций
2
4
8
16
32
64
128 256
Закономерность: 2=21, 4=22, 8=23, 16=24 и т.д.
В общем виде: N = 2i, где
N – количество кодовых комбинаций,
i – разрядность двоичного кода
8

11.

Универсальность двоичного
кодирования
С помощью двоичного кода может быть представлена
любая информация.
Двоичное кодирование
универсально,
так как с его помощью
может быть представлена
любая информация
ax2 + bx+ c = 0
d2 = b2 – 4ac
d=0
X = -b/2/a
0111101000101010010101111000000101001110100101010100
1000101010101010010001111101001010010100111010010100

12.

Двоичные коды
Равномерные
Неравномерные
Одинаковое число
символов в кодовых
комбинациях
Различное число
символов в кодовых
комбинациях
Вопрос: Почему используются и
равномерные, и неравномерные коды?

13.

Принцип перевода из одного
алфавита в двоичный
Определение символов
Декодирование
По двоичной последовательности
восстанавливается исходный текст
или данные.
Каждый символ в исходном
алфавите сопоставляется с
уникальным двоичным кодом.
1
2
3
Кодирование
Текст преобразуется в
последовательность двоичных кодов
для каждого символа.

14.

Этапы перевода: кодирование и
декодирование
Кодирование
Декодирование
Каждый символ в тексте
заменяется на соответствующий
ему двоичный код. Результат последовательность нулей и
единиц.
По двоичной
последовательности
восстанавливаются исходные
символы. Процесс обратный
кодированию.

15.

Значение двоичного
алфавита в
современных
технологиях
Хранение данных
Двоичный код
используется для
записи и хранения
всех цифровых
данных на
компьютерах и в
памяти.
Передача
информации
Двоичные сигналы
используются для
передачи данных
по проводам,
оптоволокну и
радио.
Обработка информации
Все вычислительные операции в
компьютерах основаны на
манипуляциях с двоичными данными.

16.

Заключение:
универсальность
двоичного алфавита
Компьютеры
Двоичный код - основа всех цифровых устройств
Данные
Любая цифровая информация кодируется
двоичными цифрами.
Коммуникации
Двоичные сигналы используются
для передачи данных по сетям.
Двоичный алфавит является фундаментом
современных цифровых технологий. Его
универсальность позволяет кодировать,
хранить и обрабатывать любую информацию
с высокой эффективностью.

17. Пример Записать в виде двоичного кода имя Светлана: Смотрим таблицу русского языка и составляем двоичный код имени:

• С - 10010001;
• В - 10000010;
• Е - 10000101;
• Т - 10010010;
• Л - 10001011;
• А - 10000000;
• Н - 10001101;
• А - 10000000;
• Запишем только в двоичном коде:
• 10010001100000101000010110010010100010111000
00001000110110000000.
Двоичный код пробела – 00100000

18. Русский алфавит

Письменн
о
Русский алфавит
Пробел
Задание Запишите в двоичном коде Привет Аня
00100000

19. Английский алфавит

Задание Запишите в двоичном коде Hi An
Письменн
о

20. Азбука Морзе

Задание Расшифруйте …. .. ._ _,

21. Флажковая азбука

Флажковая азбука
Задание Расшифруйте:

22. Числа

Письменн
о
Числа
Задание
Приведите числа в
двоичном коде
• 2=
• 7=
• 11 =
• 14 =
• 23 =

23. Задание Запишите числа в двоичном коде

Задание
Письменн
о
Запишите числа в двоичном коде
37
55
61
93

24.

Самое главное
Дискретизация
информации из
дискретную.
информации - процесс преобразования
непрерывной формы представления в
Алфавит языка - набор отличных друг от друга символов,
используемых для представления информации.
Мощность алфавита - это количество входящих в него
символов.
Двоичный алфавит содержит два символа.
Двоичное кодирование - представление информации с помощью
двоичного алфавита.
Двоичное кодирование универсально.

25.

Вопросы и задания
От разведчика была получена следующая шифрованная
радиограмма, переданная с использованием азбуки
Вождь
племени
Мульти осуществляет
поручил своему
министру
С
какой
целью
человек
преобразование
Морзе:
В
Сколько
чём
суть
существует
процесса
дискретизации
различных
последовательностей
информации?
Что
Что
Какие
такое
такое
Как
символы
Почему
связаны
алфавит
мощность
двоичное
могут
мощность
языка?
алфавита?
входить
кодирование
алфавита
в двоичный
иявляется
разрядность
алфавит?
разработать
двоичный
код
и
перевести
в него
всю
информации
из
одной
формы
представления
в
другую?
из
символов
«плюс»
-достаточного
· · и- «минус»
· · -из- одного
· для
·длиной
- -кодирования
-символа?
- ·ровно пять
Может
двоичного
ли алфавит
кода,
универсальным?
состоять
всех
важную
информацию.
Приведите
примеры
таких
преобразований.
символов?
При
передаче
радиограммы
было
потерянокода,
разбиение
символов
этого
алфавита?
Достаточно ли пятиразрядного
двоичного
если
на
буквы,используемый
но известно, что
в радиограмме
использовались
алфавит,
племенем
Мульти,
содержит 26
только
следующие буквы:
символов?
И
А
Н
Г
Ч
··
·-
-·
--·
---·
Определите текст радиограммы.

26.

Вопросы и задания
Какой
Слово
из имеющихся
непрерывных
АРКА непрерывных
сигналов
закодировано
1) –сигналов
3) болеечисловой
1)
всего
– 3)
соответствует
может
последовательностью
быть представлен
данному дискретному
таблицей
0100100010,
сигналу
причем
код
согласных и гласных букв имеет различную длину. Какое
слово по этому коду соответствует последовательности
0001001?
1) КАРА
2) РАК
3) АКР 4) КАР
Подсказка! Сначала заполните таблицу:
А
1)
t
F
0
0
1
2
2
4
Р
К
2)
3
3
4
2
5
2
6
3
3)
7
5
8
4
9
3

27.

Опорный конспект
Дискретизация информации
Двоичное
кодирование
Двоичный алфавит: 0, 1
Универсальность
двоичного кодирования
текст
звук
Мощность алфавита - 2
изображение
Двоичный код
Равномерные и неравномерные коды
формула