Реферат по дисциплине: информатика и икт на тему: «Многообразие кодов»

Содержание 2

Введение 3

Основная часть. Многообразие окружающих человека кодов 5

6

1.1.Кодирование информации 6

В данной исследовательской работе рассматриваются особенности кодирования информации на компьютере. Остановимся на особенностях кодирования текстовой, графической и звуковой информации. 6

Информация очень редко используется в чистом виде, она всегда как-то представлена – формализована или закодирована. Одна и та же информация может быть представлена в разных формах, а одни и те же символы могут нести разную смысловую нагрузку. 6

Кодирование информации – процесс преобразования информации из аналоговой формы в цифровую. Под термином «кодирование» понимают переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для хранения, для передачи или для обработки.[1] 6

Знак - это элемент конечного множества отличных друг от друга элементов. Знаки одного функционального назначения формируют язык. 6

Язык – это знаковая система представления информации. Языки делятся на естественные (разговорные) и искусственные (формальные). 6

Не всякая информация может быть представлена с помощью знаков. Например: запахи, вкусовые и осязательные ощущения. Такую информацию называют образной информацией. К образной информации относится также информация, воспринимаемая зрением и слухом: шум ветра, пение птиц, картины природы, живопись. 6

Кодирование – процесс преобразования сигналов или знаков одной знаковой системы в знаки другой знаковой системы, для использования, хранения, передачи или обработки информации. Процесс обратного восстановления информации из закодированного вида называется декодированием. 6

Код – набор символов, которому приписан некоторый смысл. Код является знаковой системой, которая содержит конечное число символов: буквы алфавита, цифры, знаки препинания. 6

Шифрование – это код, значение и правила, использования которого известно ограниченному кругу лиц.[4] 6

1.2. Представление информации 6

Информация графическая и звуковая может быть представлена в аналоговой или дискретной форме. При аналоговом представлении информации физическая величина может принимать бесконечное множество значений. При дискретном представлении информации физическая величина может принимать конечное множество значений, при этом она изменяется скачкообразно. Примером аналогового и дискретного представления информации можно привести наклонную плоскость и лестницу. Положение тела на наклонной плоскости и на лестнице задается значениями координат X и Y. При движении тела по наклонной плоскости его координаты могут принимать бесконечное множество непрерывно изменяющихся значений из определенного диапазона, а при движении по лестнице – только конечный набор значений, изменяющихся скачкообразно. (приложение 1, картинка 1) 7

Примером аналогового хранения звуковой информации является виниловая пластинка (звуковая дорожка изменяет свою форму непрерывно), а дискретного – аудио компакт-диск (звуковая дорожка которого содержит участки с различной отражающей способностью).[2] 7

Преобразование графической и звуковой информации из аналоговой формы в дискретную производится путем дискретизации, т.е. разбиения непрерывного графического изображения или непрерывного (аналогового) звукового сигнала на отдельные элементы. В процессе дискретизации производится кодирование, т.е. присвоение каждому элементу конкретного значения в форме кода. 7

Дискретизация – это преобразование непрерывных изображений и звука в набор дискретных значений, каждому из которых присваивается значение кода. 7

В аналоговой форме звук представляет собой волну с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой. При преобразовании звука в цифровую дискретную форму производится временная дискретизация, при которой в определенные моменты времени амплитуда звуковой волны измеряется и квантуется. Преобразование непрерывной звуковой волны в последовательность звуковых импульсов различной амплитуды производится с помощью аналого-цифрового преобразователя, размещенного на звуковой плате. Современные 16-битные звуковые карты обеспечивают возможность кодирования 65536 различных уровней громкости или 16-битную глубину кодирования звука. Качество кодирования звука зависит и от частоты дискретизации – количества измерений уровня сигнала в единицу времени. Эта величина может принимать значения от 8 кГц до 48 кГц.[7] 7

С помощью специальных программных средств (редакторов звукозаписей) открываются широкие возможности по созданию, редактированию и прослушиванию звуковых файлов. Создаются программы распознавания речи и, в результате, появляется возможность управления компьютером с помощью голоса. 7

Числовая информация была первым видом информации, который начали обрабатывать ЭВМ, и долгое время она оставалась единственным видом. Поэтому не удивительно, что в современном компьютере существует большое разнообразие типов и представлений чисел. Прежде всего, это целые и вещественные числа, которые по своей сути и по представлению в машине различаются очень существенно. Целые числа, в свою очередь, делятся на числа со знаком и без знака, имеющие уже не столь существенные различия. Наконец, вещественные числа имеют два способа представления – с фиксированной и с плавающей запятой, правда, первый способ сейчас представляет в основном исторический интерес. 8

Существуют разные способы кодирования и декодирования информации в компьютере. Это зависит от вида информации: текст, число, графическое изображение или звук. Для числа также важно, как оно будет использовано: в тексте, или в вычислениях, или в процессе ввода-вывода. Вся информация кодируется в двоичной системе счисления: с помощью цифр 0 и 1. Эти два символа называют двоичными цифрами или битами. Такой способ кодирования технически просто организовать: 1 - есть электрический сигнал, 0 - нет сигнала. Недостаток двоичного кодирования - длинные коды. Но в технике легче иметь дело с большим числом простых однотипных элементов, чем с небольшим числом сложных.[3] 8

Кодирование обычно проводят в несколько этапов: 8

1) определение объёма информации, подлежащей кодированию; 8

2) классификация и систематизация информации; 8

3) выбор системы кодирования и разработка кодовых обозначений; 8

4) непосредственно кодирование. 8

1.3. Системы счисления 8

Для машинной обработки информации её необходимо представить в какой-либо системе счисления. 8

Система счисления – совокупность приёмов и правил записи чисел с помощью цифр. Символы (цифры) выбранные для представления чисел называются базисными. 8

Существуют три вида систем счисления: 8

Двоичная система счисления: двоичный (цифровой) код, основанный на двоичной системе счисления, использующий для представления буквенно-цифровых и других символов наборы комбинаций цифр 1 и 0. В двоичной системе счисления всего две цифры, называемые двоичными. Название разряда двоичного числа – бит. Веса разрядов в двоичной системе изменяются по степеням двойки. Поскольку вес каждого разряда уменьшается либо на 0, либо на 1, то в результате значение числа определяется как сумма соответствующих значений степени двойки. [4] 9

10102=1⋅23+0⋅22+1⋅21+0⋅20=10. 9

Для представления информации в вычислительной технике преимущественное распространение получило двоичное кодирование. Преимущества двоичной системы: простота технической реализации (используются элементы с двумя возможными состояниями: есть ток – нет тока, намагничен – не намагничен); надёжность и помехоустойчивость; возможность применения аппарата булевой алгебры для выполнения логических операций; простота правил двоичной арифметики. Двоичные таблицы сложения и умножения предельно просты. 9

Арифметические действия, выполняемые в двоичной системе, подчиняются тем же правилам, что и в десятичной системе. Только в двоичной системе старший разряд возникает чаще, чем в десятичной. 9

Вот как выглядит таблица сложения в двоичной системе: 0+0=0; 0+1=1; 1+0=1; 1+1=0 9

Кодирование чисел 9

1.4. Кодирование текстовой информации 9

1.5. Представление графической информации 10

1.6. Кодирование звуковой информации 11

2.1. Исследования способов кодирования информации, роли и области практического применения кодирования информации 12

Анкетирование и анализ результатов 12

Заключение 14

Список литературы 15

Приложения 16

Приложение 1. Картинки. 16

Картинка 3 17

17

Приложение 2. Таблицы. 17