Кодирование текстовой информации

Тема: Кодирование текстовой информации

Класс: 9

Автор учебника: Угринович Н.Д.

Цели урока:

Обучающие:

• совершенствовать навыки решения задач на определение количества информации,

• повторить и систематизировать навыки работы с текстовой информацией,

• стимулировать интерес учащихся к данной теме и учебному процессу в целом.

Развивающие:

• развитие умений объяснять способ выбранного решения,

• развитие умения оценивать результаты выполненных действий,

• развитие умения применять полученные знания при решении задач различной направленности.

Воспитательные:

• воспитывать добросовестное отношение к труду, инициативность,

• уверенность в своих силах.

Тип урока:

• урок совершенствования знаний, умений и навыков,

• целевого применения усвоенного.

Ход урока

1. Организационный момент

2. Актуализация знаний учащихся

• 1 байт – это…

• 1 Гбайт – это …

• 1 Мбайт – это…

• 1 Кбайт – это …

• 1 Тбайт – это…

• Двоичный код – это…

• Что представляет собой картинка в памяти компьютера?

• Как выглядит любимая мелодия в памяти компьютера?

Какой универсальный код! Это что же получается: любую информацию можно представить в виде 0 и 1? И текстовую, и видео? Как закодировать видео информацию?

Видео – это множество кадров, кадр – это картинка, картинка кодируется двоичным кодом.

1. Постановка темы и целей урока

- Что вы понимаете под словами «текстовая информация»? (информация, выраженная с помощью естественных и формальных языков в письменной форме)

- Является ли текстовой следующая информация:

Я ♥ ♫ и знаю все ♪.

S = V * t

- Как в памяти компьютера представлена текстовая информация? И как определяется размер текстового фала?

Предлагаю сегодня подробнее остановиться на этих вопросах.

Запишите в тетрадь тему урока: Кодирование текстовой информации.

1. Объяснение темы

- Сколько цифр в математике? (10) Придумайте способ их кодирования двоичным кодом. Какой длины должен быть код? Например, если длина кода – два (2 бита на символ), тогда получим:

00

01

10

11

Всего 4 символа можно закодировать.

- А если брать по 3 бита на 1 символ:

0 – 000

1 – 001

2 – 010

3 – 011

4 – 100

5 – 101

6 – 110

7 – 111

8 – ?

9 – ?

- Не хватает кодов!

- Если будем брать по 4 бита на символ, то получим:

0000

0001

0010

0011

0100

0101

0110

0111

1000

1001

1010

1011

1100

1101

1110

1111

- Всего можно закодировать 16 символов. Этого не опять достаточно!

- А сколько символов надо закодировать? Сколько их в компьютерном алфавите?

- Как вы думаете? Какие это символы? (латинский алфавит, русский, прописные и строчные буквы, цифры, знаки препинания и т.п.).

В компьютерном алфавите 256 символов.

Имеем:

4 символа – по 2 бита

8 символов – по 3 бита

16 символов – по 4 бита

256 символов – по ? битов

Они связаны между собой соотношением: N = 2ⁱ, т.е.

4 = 2² 8 = 2³ 16 = 2⁴

тогда

256 = 2ⁱ

256 = 2⁸

8 битов – необходимо, чтобы закодировать 1 знак.

Все символы кодируются одинаковым числом бит.

Давайте посчитаем количество информации фразы «Доброе утро!».

I = К * i

I = 12 сим. * 8 битов = 76 битов = 12 байт

Вычислить информационный объем следующего текста (в битах):

Бамбарбия! Кергуду!

Проверка: I = 19 * 8 = 152 бита

- Итак, что вы запомнили?

- Давайте подумаем. Что произойдет, если:

я закодирую алфавит так:

А – 11111111

Б – 11110000

В – 10000000

а кто-то по-другому:

А – 10000000

Б – 11111111

В – 11110000

- Какие проблемы при обмене информацией у нас могут возникнуть? (декодирование)

Чтобы таких проблем не возникало, принято соглашение: каждому символ есть свой двоичный код. Все эти коды записаны в специальной таблице (стр. 50) – это кодовая таблица

Коды операций

Так получилось, что для русских букв существует 5 кодовых таблиц.

В последнее время получил распространение новый международный стандарт кодирования текстовых символов – Unicode, который отводит на каждый символ по 2 байта. Сколько символов можно закодировать таим образом?

2¹⁶ = 65 536

Т.о. для русского алфавита существует 6 разных кодировок, в которых один и тот же знак имеет разные коды.

К счастью, пользователь не должен думать о перекодировке текстовой информации. Это делают специальные программы-конверторы, встроенные в ОС.

Но мы с вами должны уметь определять количество информации в тексте, поэтому сейчас попробуем решить несколько задач.

1. Закрепление учебного материала

Решение задач:

1. Итог урока. рефлексия:

- Сегодня я узнал…

- Хочу узнать…

- Я понял…

- Я научился…

- Было непонятно…

- Надо повторить…

Ответить на контрольные вопросы: стр.52

1. Информация о домашнем задании: п.2.1, №2.1 и 2.2

0101100101010010111100000101011010101011111110000100100100

Кодирование текстовой информации

А – 000

Б – 001

В – 010

Г – 011

Д – 100

Е – 101

Ж – 110

З – 111

И – ?

К – ?

А – 00

Б – 01

В – 10

Г – 11

Д – ?

Е – ?

Ж – ?

З – ?

И – ?

К – ?

256 символов

? битов

4 символа

2 бита

8 символов

3 бита

N = 2 i

N – кол-во символов в алфавите (мощность)

i – кол-во бит на один символ

N = 2 i

N – кол-во символов в алфавите (мощность)

i – кол-во бит на один символ

256 = 2 8

a – 00000000

b – 00000001

c – 00000010

d – 00000011

А – 00000000

Б – 00000001

В – 00000010

Г – 00000011

Двоичный код

Десятичный код

00000000

Символ

0

00000001

1

00000010

2

…

…

10000000

128

10000001

10000010

А

129

Б

130

…

В

…

11111111

…

255

Коды операций

лат. алфавит

цифры

знаки препинания

Национальные коды

Новый международный стандарт

кодирования текстовых символов –

Unicode

2 байта – на один символ

2 16 = 65 536

I - информационный объем текста

K – кол-во символов в тексте

Ура! Получилось!

8 битов

1 байт

16 байтов

N = 2 i

N – кол-во символов в алфавите (мощность)

i – кол-во бит на один символ

I - информационный объем текста

K – кол-во символов в тексте

Unicode

2 байта – на один символ

1. Оцените в байтах информационный объем следующей фразы в кодировке Unicode :

В шести литрах 6000 миллилитров.

2. Информационное сообщение объемом 1,5 Кбайт содержит 3072 символа. Определить информационный вес одного символа использованного алфавита.

3. Флешкарта имеет объем 512 Мб.

Рукопись автора содержит 2000 страниц, на каждой странице 80 строк, в каждой строке 1000 символов.

Также рукопись содержит 80 иллюстраций размером 1,4 Мб.

Поместится ли рукопись на флешкарту при использовании кодировки Unicode?

4. Сообщение, записанное буквами из 64-символьного алфавита, содержит 20 символов. Какой объем информации оно несет? 

5. Секретарь за 30 секунд вводит 32 символа на компьютере. Какое количество информации (в Кбайтах) может ввести секретарь за 40 минут работы?

Закончите фразы:

- Сегодня я узнал …

- Хочу еще узнать…

- Было интересно…

- Я понял…

- Я не понял…

- Я научился…

- Надо повторить…

1 байт – это… 1 Гбайт – это … 1 Мбайт – это…

1 Кб – это… 1 Тб – это …

Двоичный код – это…

Что представляет собой картинка в памяти компьютера?

Что представляет собой мелодия в памяти компьютера?

0101100101010010111100000101011010101011111110000100100100

???

Текстовая информация

Я ♥ ♫ и знаю все ♪.

S = V * t

Кодирование текстовой информации

А – 000

Б – 001

В – 010

Г – 011

Д – 100

Е – 101

Ж – 110

З – 111

И – ?

К – ?

4 символа

2 бита

А – 00

Б – 01

В – 10

Г – 11

Д – ?

Е – ?

Ж – ?

З – ?

И – ?

К – ?

8 символов

3 бита

N символов

i битов

N = 2 i

N – кол-во символов в алфавите (мощность)

i – кол-во бит на один символ

N = 2 i

N – кол-во символов в алфавите (мощность)

i – кол-во бит на один символ

4 = 2 2

8 = 2 3

256 = 2 8

I - информационный объем текста

K – кол-во символов в тексте

Доброе утро!

8 битов

1 байт

Как быть?

А – 10000000

Б – 11111111

В – 11110000

А – 11111111

Б – 11110000

В – 10000000

Коды операций

лат. алфавит

цифры

знаки препинания

Национальные коды

Новый международный стандарт

кодирования текстовых символов –

Unicode

2 байта – на один символ

2 16 = 65 536

N = 2 i

N – кол-во символов в алфавите (мощность)

i – кол-во бит на один символ

I - информационный объем текста

K – кол-во символов в тексте

Unicode

2 байта – на один символ

1. Оцените в байтах информационный объем следующей фразы в кодировке Unicode :

В шести литрах 6000 миллилитров.

• Флешкарта имеет объем 512 Мб.

Рукопись автора содержит 2000 страниц, на каждой странице 80 строк, в каждой строке 1000 символов.

Также рукопись содержит 80 иллюстраций размером 600 х 800 при глубине цвета 24 бита.

Поместится ли рукопись на флешкарту при использовании кодировки Unicode?

3. Информационное сообщение объемом 1,5 Кбайт содержит 3072 символа. Определить информационный вес одного символа использованного алфавита.

4. Какова мощность алфавита, с помощью которого записано сообщение, содержащее 2048 символов, если его объем составляет 1/512 часть одного мегабайта?

5. Сообщение, записанное буквами из 64-символьного алфавита, содержит 20 символов. Какой объем информации оно несет? 

6. Секретарь за 30 секунд вводит 32 символа на компьютере. Какое количество информации (в Кбайтах) может ввести секретарь за 40 минут работы?

Домашнее задание:

п.2.1

№ 2.1

№ 2.2

Закончите фразы:

- Сегодня я узнал (повторил)…

- Хочу еще узнать…

- Я понял…

- Я не понял…

- Я научился…

• Надо повторить…