Решение задач на тему «Кодирование текстовой информации»

Решение задач на тему «Кодирование текстовой информации»

 

Типы задач:

1. Объем памяти, занимаемый текстом.

2. Кодирование (декодирование) текстовой информации.

3. Внутреннее представление текста в компьютере.

 

 

1. Объем памяти, занимаемый текстом.

Методические рекомендации:

В задачах такого типа используются понятия:

· алфавит,

· мощность алфавита

· символ,

· единицы измерения информации (бит, байт и др.)

Для представления текстовой (символьной) информации в компьютере используется алфавит мощностью 256 символов. Один символ из такого алфавита несет 8 бит информации (2⁸ =256). 8 бит =1 байту, следовательно, двоичный код каждого символа в компьютерном тексте занимает 1 байт памяти.

Уровень «3»

1. Сколько бит памяти займет слово «Микропроцессор»?([1], c.131, пример 1)

Решение:

Слово состоит из 14 букв. Каждая буква – символ компьютерного алфавита, занимает 1 байт памяти. Слово занимает 14 байт =14*8=112 бит памяти.

Ответ: 112 бит

2. Текст занимает 0, 25 Кбайт памяти компьютера. Сколько символов содержит этот текст? ([1], c.133, №31)

Решение:

Переведем Кб в байты: 0, 25 Кб * 1024 =256 байт. Так как текст занимает объем 256 байт, а каждый символ – 1 байт, то в тексте 256 символов.

 

Ответ: 256 символов

3. Текст занимает полных 5 страниц. На каждой странице размещается 30 строк по 70 символов в строке. Какой объем оперативной памяти (в байтах) займет этот текст? ([1], c.133, №32)

       Решение:

 30*70*5 = 10500 символов в тексте на 5 страницах. Текст займет 10500 байт оперативной памяти.

Ответ: 10500 байт

4. Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, оцените информационный объем следующего предложения из пушкинского четверостишия:

Певец-Давид был ростом мал, Но повалил же Голиафа! ( ЕГЭ_2005. демо, уровень А)

1)

400 бит

2)

50 бит

3)

400 байт

4)

5 байт

Решение:

В тексте 50 символов, включая пробелы и знаки препинания. При кодировании каждого символа одним байтом на символ будет приходиться по 8 бит, Следовательно, переведем в биты 50*8= 400 бит.

Ответ: 400 бит

5. Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, оцените информационный объем следующего предложения в кодировке КОИ-8: Сегодня метеорологи предсказывали дождь. (ЕГЭ_2005, уровень А)

Решение:

В таблице КОИ-8 каждый символ закодирован с помощью 8 бит. См. решение задачи №4.

 

Ответ: 320 бит

Считая, что каждый символ кодируется 16 битами, оцените информационный объем следующего предложения в кодировке Unicode:

Каждый символ кодируется 8 битами.

(ЕГЭ_2005, уровень А)

Решение:

34 символа в предложении. Переведем в биты: 34*16=544 бита.

Ответ: 544 бит

 

7. Каждый символ закодирован двухбайтным словом. Оцените информационный объем следующего предложения в этой кодировке:

В одном килограмме 100 грамм.

(ЕГЭ_2005, уровень А)

 

 

Решение:

19 символов в предложении. 19*2 =38 байт

Ответ: 38 байт

Уровень «4»

8. Текст занимает полных 10 секторов на односторонней дискете объемом 180 Кбайт. Дискета разбита на 40 дорожек по 9 секторов. Сколько символов содержит текст? ([1], c.133, №34)

Решение:

1. 40*9 = 360 -секторов на дискете.
2. 180 Кбайт: 360 * 10 =5 Кбайт – поместится на одном секторе.
3. 5*1024= 5120 символов содержит текст.

Ответ: 5120 символов

Сообщение передано в семибитном коде. Каков его информационный объем в байтах, если известно, что передано 2000 символов.

Решение:

Если код символа содержит 7 бит, а всего 2000 символов, узнаем сколько бит займет все сообщение. 2000 х 7=14000 бит.

Переведем результат в байты. 14000: 8 =1750 байт

Ответ: 1750 байт.

Уровень «5»

10. Сколько секунд потребуется модему, передающему сообщение со скоростью 28800 бит/с, чтобы передать 100 страниц текста в 30 строк по 60 символов каждая, при условии, что каждый символ кодируется одним байтом? (ЕГЭ_2005, уровень В)

Решение:

1. Найдем объем сообщения. 30*60*8*100 =1440000 бит.
2. Найдем время передачи сообщения модемом. 1440000: 28800 =50 секунд

Ответ: 50 секунд

11. Сколько секунд потребуется модему, передающему сообщения со скоростью 14400 бит/с, чтобы передать сообщение длиной 225 Кбайт? (ЕГЭ_2005, уровень В)

Решение:

1. Переведем 225 Кб в биты.225 Кб *1024*8 = 1843200 бит.
2. Найдем время передачи сообщения модемом. 1843200: 14400 =128 секунд.

Ответ: 128 секунд

 

2. Кодирование (декодирование) текстовой информации.

Методические рекомендации:

В задачах такого типа используются понятия:

Кодирование – отображение дискретного (прерывного, импульсного) сообщения в виде определенных сочетаний символов.

Код (от французского слова code – кодекс, свод законов) – правило по которому выполняется кодирование.

Кодовая таблица (или кодовая страница) – таблица, устанавливающая соответствие между символами алфавита и двоичными числами.

Примеры кодовых таблиц (имеются на CD диске к учебнику Н. Угринович):

· КОИ-7, КОИ-8 – кодирование русских букв и символов (семи-, восьми -битное кодирование)

1) #154 неразрывный пробел.

Рис.1 Кодировка КОИ8-Р

· ASCII –American Standard Code for Information Interchange (американский стандарт кодов для обмена информацией) – это восьмиразрядная кодовая таблица, в ней закодировано 256 символов (127- стандартные коды символов английского языка, спецсимволы, цифры, а коды от 128 до 255 – национальный стандарт, алфавит языка, символы псевдографики, научные символы, коды от 0 до 32 отведены не символам, а функциональным клавишам).

 

1) #32 - пробел.

Рис. 2 Международная кодировка ASCII

 

· Unicode – стандарт, согласно которому для представления каждого символа используется 2 байта. (можно кодировать математические символы, русские, английские, греческие, и даже китайские). C его помощью можно закодировать не 256, а 65536 различных символов. Полная спецификация стандарта Unicode включает в себя все существующие, вымершие и искусственно созданные алфавиты мира, а также множество математических, музыкальных, химических и прочих символов

· СР1251 - наиболее распространенной в настоящее время является кодировка Microsoft Windows, ("CP" означает "Code Page", "кодовая страница").

1) #160 неразрывный пробел,

2) #173 мягкий перенос.

Рис. 3 Кодировка CP1251

· СР866 - кодировка под MS DOS

 

1) #255 неразрывный пробел.

Рис. 4 Кодировка СР866

· Мас – кодировка в ПК фирмы Apple, работающих под управлением операционной системы Mac OS.

 

1) #202 неразрывный пробел.

Рис. 5 Кодировка Mac

· ISO 8859-5 -Международная организация по стандартизации (International Standards Organization, ISO) утвердила в качестве стандарта для русского языка еще одну кодировку.

 

 

1) Коды 128-159 не используются;

2) #160 неразрывный пробел,

3) #173 мягкий перенос.

Рис. 6 Кодировка ISO 8859-5

Уровень «3»

Уровень «4»

Решение:

Учитываем принцип последовательности кодирования и порядок букв в латинском алфавите:

Десятичный код	101	102	103	104	105	106	107	108	109	110	111	11 2
Латинская буква	e	f	g	h	i	j	k	l	m	n	o	p

Ответ:

1) 102 105 108 101

2) 104 101 108 112

17. Десятичный код (номер) буквы «о» в таблице кодировки символов равен 111. Что зашифровано с помощью последовательности десятичных кодов:

1) 115 112 111 114 116

2) 109 111 117 115 101

([1], №36, стр.133)

Решение:

Речь идет о латинской букве «о», а не о русской, так как код меньше 127. Учитывая принцип последовательности кодирования и порядок букв в латинском алфавите, имеем:

код	101	102	103	104	105	106	107	108	109	110	111	11 2	113	114	115	116	117
буква	e	f	g	h	i	j	k	l	m	n	o	p	q	r	s	t	u

Ответ: 1) sport, 2)mouse

Ответ: 3) BDCEA

Уровень «5»

 Не используем кодировочные таблицы

19. С помощью последовательности десятичных кодов: 99 111 109 112 117 116 101 114 зашифровано слово «computer». Какая последовательность десятичных кодов будет соответствовать этому же слову, записанному заглавными буквами? ([1],пример 3, стр.132)

 

Решение:

 

Учитываем, что разница между десятичным кодом строчной буквы латинского алфавита и десятичным кодом соответствующей заглавной буквы равна 32.

Десятичный код	Латинская буква строчная	Десятичный код	Латинская буква заглавная
99	c	67	C
111	o	79	O
109	m	77	M
112	p	80	P
117	u	85	U
116	t	84	T
10 1	e	69	E
114	r	82	R

20. Десятичный код (номер) буквы «i» в таблице кодировки символов ASCII равен 105. Какая последовательность десятичных кодов будет соответствовать слову INFORMATION? ([1], №37, стр.134)

Решение:

 

Учитываем, что разница между десятичным кодом строчной буквы латинского алфавита и десятичным кодом соответствующей заглавной буквы равна 32, а также, что сначала в таблице записываются заглавные, а потом строчные буквы, определим код заглавной буквы «I». 105-32 =73. Учитывая принцип последовательности кодирования и порядок букв в латинском алфавите, имеем:

код	65	66	67	68	69	70	71	72	73	74	75	76	77	78	79	80	81	82	83	84
буква	A	B	C	D	Е	f	g	h	i	j	k	l	m	n	o	p	q	r	s	t

Ответ: 73 78 70 79 82 77 65 84 73 79 78

21. С помощью последовательности десятичных кодов: 66 65 83 73 67 зашифровано слово BASIC. Какая последовательность десятичных кодов будет соответствовать этому слову, записанному строчными буквами. ([1], №38, стр.134)

Решение:

 

Учитываем, что разница между десятичным кодом строчной буквы латинского алфавита и десятичным кодом соответствующей заглавной буквы равна 32, и то, что заглавные буквы записываются раньше строчных, имеем, код слова basic: 98 97 115 105 99

Ответ: 98 97 115 105 99

 

3. Внутреннее представление текста в компьютере.

Методические рекомендации:

Д ля решения задач учащиеся должны пользоваться кодовыми таблицами (см.[1], приложение 2, стр.295, 296) и Wise Calculator (для перевода в систему счисления кодов символов, с целью экономии времени). Учащиеся должны понимать, что информация, хранящаяся в двоичном коде чаще всего перекодируется в шестнадцатеричную форму. Шестнадцатеричный код каждого символа – двузначное число от 00 до FF (если длина двоичного кода равна 8, разбиваем на тетрады)

Уровень «3 -4»

Уровень «5»

Используем кодировочные таблицы в приложении к учебнику [1], где представлен десятичный и двоичный код символа или кодировочные таблицы на CD к учебнику Н. Угриновича. Перевод чисел в шестнадцатеричную систему производится без калькулятора.

24. Пользуясь таблицей кодировки символов, расшифруйте текст, представленный в виде шестнадцатеричных кодов символов:

1) 57 69 6Е 64 6F 77 73 2D 39 35;

F 6D 65 2D 4F 4E 2D 6C 69 6E 65

 ([1], № 40, стр.134)

Решение:

1) Переведем числа в двоичную систему счисления и найдем символы в таблице:

16СС	57	69	6Е	64	6F	77	73	2D	39	35
2СС	01010111	01101001	01101110	01100100	01101111	01110111	01110011	00101101	0011001	00110101
буква	W	i	n	d	o	w	s	-	9	5

 

25. Представьте в форме шестнадцатеричного кода слово "БИС" во всех пяти кодировках. ([2], стр. 68 №2.62)

Решение:

 

Последовательности десятичных кодов слова "БИС" в различных кодировках составляем на основе кодировочных таблиц:
КОI8-Р: = 226 233 243
СР1251: = 193 200 209;
СР866: = 129 136 145;
Мас: = 129 136 145;
ISO: = 177 184 193.
Переводим с помощью калькулятора последовательности кодов из десятичной системы в шестнадцатеричную:
КОI8-Р: = 226 233 243 = E2 E9 F3;
СР1251: = 193 200 209 = C1 C8 D1;
СР866: = 129 136 145 = 81 88 91;
Мас: = 129 136 145 = 81 88 91;
ISO: = 177 184 193 = B1 B8 C1.

 

Литература:

1. И. Семакин, Е Хеннер, Информатика. Задачник-практикум, т.1, Москва, ЛБЗ, 1999, с.131-134.
2. Практикум по информатике и информационным технологиям. Учебное пособие для общеобразовательных учреждений / Н.Д. Угринович, Л.Л. Босова, Н.И. Михайлова. – М.: Бином. Лаборатория Знаний, 2002. 400 с.: ил.

 

Решение задач на тему «Кодирование текстовой информации»

 

Типы задач:

1. Объем памяти, занимаемый текстом.

2. Кодирование (декодирование) текстовой информации.

3. Внутреннее представление текста в компьютере.

 

 

1. Объем памяти, занимаемый текстом.

Методические рекомендации:

В задачах такого типа используются понятия:

· алфавит,

· мощность алфавита

· символ,

· единицы измерения информации (бит, байт и др.)

Для представления текстовой (символьной) информации в компьютере используется алфавит мощностью 256 символов. Один символ из такого алфавита несет 8 бит информации (2⁸ =256). 8 бит =1 байту, следовательно, двоичный код каждого символа в компьютерном тексте занимает 1 байт памяти.

Уровень «3»

1. Сколько бит памяти займет слово «Микропроцессор»?([1], c.131, пример 1)

Решение:

Слово состоит из 14 букв. Каждая буква – символ компьютерного алфавита, занимает 1 байт памяти. Слово занимает 14 байт =14*8=112 бит памяти.

Ответ: 112 бит

2. Текст занимает 0, 25 Кбайт памяти компьютера. Сколько символов содержит этот текст? ([1], c.133, №31)

Решение:

Переведем Кб в байты: 0, 25 Кб * 1024 =256 байт. Так как текст занимает объем 256 байт, а каждый символ – 1 байт, то в тексте 256 символов.

 

Ответ: 256 символов

3. Текст занимает полных 5 страниц. На каждой странице размещается 30 строк по 70 символов в строке. Какой объем оперативной памяти (в байтах) займет этот текст? ([1], c.133, №32)

       Решение:

 30*70*5 = 10500 символов в тексте на 5 страницах. Текст займет 10500 байт оперативной памяти.

Ответ: 10500 байт

4. Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, оцените информационный объем следующего предложения из пушкинского четверостишия:

Певец-Давид был ростом мал, Но повалил же Голиафа! ( ЕГЭ_2005. демо, уровень А)

1)

400 бит

2)

50 бит

3)

400 байт

4)

5 байт

Решение:

В тексте 50 символов, включая пробелы и знаки препинания. При кодировании каждого символа одним байтом на символ будет приходиться по 8 бит, Следовательно, переведем в биты 50*8= 400 бит.

Ответ: 400 бит

5. Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, оцените информационный объем следующего предложения в кодировке КОИ-8: Сегодня метеорологи предсказывали дождь. (ЕГЭ_2005, уровень А)

Решение:

В таблице КОИ-8 каждый символ закодирован с помощью 8 бит. См. решение задачи №4.

 

Ответ: 320 бит