Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме занятия

Вся информация, которую обрабатывает компьютер должна быть представлена двоичным кодом с помощью двух цифр 0 и 1. Эти два символа принято называть двоичными цифрами или битами. С помощью двух цифр 0 и 1 можно закодировать любое сообщение. Это явилось причиной того, что в компьютере обязательно должно быть организованно два важных процесса: кодирование и декодирование.

Кодирование – преобразование входной информации в форму, воспринимаемую компьютером, то есть двоичный код.

Декодирование – преобразование данных из двоичного кода в форму, понятную человеку.

С точки зрения технической реализации использование двоичной системы счисления для кодирования информации оказалось намного более простым, чем применение других способов. действительно, удобно кодировать информацию в виде последовательности нулей и единиц, если представить эти значения как два возможных устойчивых состояния электронного элемента:

0 – отсутствие электрического сигнала;

1 – наличие электрического сигнала.

Эти состояния легко различать. Недостаток двоичного кодирования – длинные коды. но в технике легче иметь дело с большим количеством простых элементов, чем с небольшим числом сложных.

Способы кодирования и декодирования информации в компьютере, в первую очередь, зависит от вида информации, а именно, что должно кодироваться: числа, текст, графические изображения или звук.

 

Начиная с 60-х годов, компьютеры все больше стали использовать для обработки текстовой информации и в настоящее время большая часть ПК в мире занято обработкой именно текстовой информации.

Традиционно для кодирования одного символа используется количество информации, равное 1 байту: 1 байт = 8 бит.

Каждый бит принимает значение 1 или 0.

С помощью 1 байта можно закодировать 2⁸=256 различных символов.

Двоичное кодирование текстовой информации заключается в том, что каждому символу ставиться в соответствие уникальный двоичный код от 00000000 до 11111111 (или десятичный код от 0 до 255).

Важно, что присвоение символу конкретного кода – это вопрос соглашения, которое фиксируется кодовой таблицей.

Таблица кодировки - таблица, в которой всем символам компьютерного алфавита поставлены в соответствие порядковые номера (коды).

Для разных типов ЭВМ используются различные кодировки.

С распространением IBM PC международным стандартом стала таблица кодировки ASCII (A merican S tandart C ode for I nformation I nterchange) – Американский стандартный код для информационного обмена.

Стандартной в этой таблице кодировки ASCII является только первая половина, т.е. символы с номерами от 0 (00000000) до 127 (0111111). Сюда входят буква латинского алфавита, цифры, знаки препинания, скобки и некоторые другие символы.

Остальные 128 кодов используются в разных вариантах. В русских кодировках размещаются символы русского алфавита.

В настоящее время существует 5 разных кодовых таблиц для русских букв (КОИ8, СР1251, СР866, Mac, ISO).

В настоящее время получил широкое распространение новый международный стандарт Unicode, который отводит на каждый символ два байта. С его помощью можно закодировать 65536 (2¹⁶= 65536) различных символов.

Информационный объем текста

Сегодня очень многие люди для подготовки писем, документов, статей, книг и пр. используют компьютерные текстовые редакторы. Компьютерные редакторы, в основном, работают с алфавитом размером 256 символов.

В этом случае легко подсчитать объем информации в тексте. Если 1 символ алфавита несет 1 байт информации, то надо просто сосчитать количество символов; полученное число даст информационный объем текста в байтах.

Пусть небольшая книжка, сделанная с помощью компьютера, содержит 150 страниц; на каждой странице — 40 строк, в каждой строке — 60 символов. Значит страница содержит 40x60=2400 байт информации. Объем всей информации в книге: 2400х150 = 360 000 байт.

Обратите внимание, что цифры кодируются по стандарту ASCII в двух случаях – при вводе-выводе и когда они встречаются в тексте. Если цифры участвуют в вычислениях, то осуществляется их преобразование в другой двоичных код (см. урок «представление чисел в компьютере»).

При использовании в тексте числа 57каждая цифра будет представлена своим кодом в соответствии с таблицей ASCII. В двоичной системе это – 0011010100110111.

При использовании числа 57 в вычислениях, код этого числа будет получен по правилам перевода в двоичную систему и получим – 00111001.

Задания для практического занятия

Задание 1. Внимательно прочитайте теоретический материал по теме занятия.

Задание 2. Выпишите и запомните основные определения.

Задание 3. Заполните пропуски числами:

8 Кбайт=   байт=                  бит

64 Мбайт= байт=                  бит

128 Гбайт= байт=                  бит

Задание 4. Используя таблицу символов, записать последовательность десятичных числовых кодов в кодировке Windows для своих ФИО, названия улицы, по которой проживаете. Таблица символов отображается в редакторе MS Word с помощью команды: вкладка Вставка→Символ→Другие символы

В поле Шрифт выбираете Times New Roman, в поле из выбираете кириллица. Например, для буквы «А» (русской заглавной) код знака– 192.

Пример:

И	В	А	Н	О	В		А	Р	Т	Е	М
200	194	192	205	206	194		192	208	210	197	204

Задание 5. Определите информационный объем сообщения «Ученье – свет, а неученье – тьма» при кодировании в кодировке Unicode и ASCII?

Задание 6. Оцените информационный объем следующего предложения: "Белеет парус одинокий в тумане моря голубом!", считая, что каждый символ кодируется 1 байтом. ответ выразите в битах.

Задание 7. При перекодировке сообщения из кода Unicode в код ASCII объем сообщения изменился на 1512 Мбайт. Сколько символов содержит сообщение?

Вопросы для закрепления теоретического материала

1. Что такое информация?

2. Что собой представляет двоичный код?

3. Почему в компьютере текстовая информация представляется в двоичном коде?

4. В чем заключается процесс кодирования и декодирования текстовой информации?

5. Что входит в кодовую таблицу ASCII? Из каких частей она состоит?

6. Чем отличается стандарт Unicode от кодировки ASCII?