Двоичное кодирование. Равномерные и неравномерные двоичные коды

Урок  13-14. Двоичное кодирование. Равномерные и неравномерные двоичные коды.

Планируемые образовательные результаты:

предметные – представления о преобразовании информации из непрерывной формы в дискретную; понимание сущности двоичного кодирования; умение кодировать и декодировать сообщения по известным правилам кодирования; понимание роли дискретизации информации в развитии средств ИКТ.

метапредметные - понимание универсальности двоичного кодирования; навыки представления информации в разных формах; навыки анализа информации; способность выявлять инвариантную сущность на первый взгляд различных процессов;

личностные – навыки концентрации внимания.

Решаемые учебные задачи:

1. рассмотрение сущности процесса дискретизации информации;

2. систематизация представлений о двоичном кодировании; рассмотрение общей схемы перевода символов произвольного алфавита в двоичный код;

3. выявление взаимосвязи между разрядностью двоичного кода и возможным количеством кодовых комбинаций;

4. обоснование универсальности двоичного кодирования;

5. знакомство с равномерными и неравномерными двоичными кодами.

Ход урока

1. Приветствие, проверка присутствующих, объявление темы урока

2. Повторение пройденного материала.

Задача №1.

В таблице приведены запросы к поисковому серверу. Расположите обозначения запросов в порядке убывания количества страниц, которые найдет поисковый сервер по каждому запросу.

1) цветы & (Тайвань | Хонсю)

2) цветы & Тайвань & Хонсю

3) цветы | (Тайвань & Хонсю)

4) цветы | Хонсю

Задача №2.

В таблице приведены запросы к поисковому серверу. Расположите обозначения запросов в порядке возрастания количества страниц, которые найдет поисковый сервер по каждому запросу.

А) (Голландия ǀ Россия) & тюльпаны

Б) Голландия & тюльпаны & крокусы

В) Тюльпаны & крокусы

Г) Голландия ǀ Россия ǀ тюльпаны

Задача №3.

Известно количество страниц, которые находит поисковый сервер по следующим запросам:

Сколько страниц найдёт этот сервер по запросу кошки & собаки?

Ответ: 50 страниц

1. Самостоятельная работа по индивидуальным карточкам-заданиям.

1. Разбор нового материала.

Для решения своих задач человеку часто приходится преобразовывать имеющую информацию из одной формы представления в другую. Например, при чтении вслух происходит преобразование из дискретной (текстовой) формы в непрерывную (звук). Во время диктанта на уроке русского языка, наоборот, происходит преобразование информации из непрерывной формы (голос учителя) в дискретную (знаки на бумаге).

Дискретизация информации – процесс преобразования информации из непрерывной формы представления в дискретную.

Алфавит – конечный набор отличных друг от друга символов (знаков), используемых для представления информации.

Мощность алфавита – количество символов (знаков), входящих в алфавит.

Алфавит, содержащий 2 символа, называется двоичным алфавитом, а представление информации с помощью двоичного алфавита, называют двоичным кодированием.

Длину двоичной цепочки называют разрядностью двоичного кода.

Различают равномерные и неравномерные двоичные коды. Равномерные коды в кодовых комбинациях содержат одинаковое число символов, а неравномерных – разное.

Примером неравномерного кода может служить азбука Морзе, в которой для каждой буквы и цифры определена последовательность коротких и длинных сигналов.

Неравномерное кодирование позволяет повысить скорость передачи сообщений за счёт того, что наиболее часто встречающиеся в передаваемой информации символы имеют самые короткие кодовые комбинации.

Сборник задач и упражнений, стр.16

Задача №4.

По каналу связи передаются сообщения, содержащие только 4 буквы: Л, Е,Т, О; для передачи используется двоичный код, допускающий однозначное декодирование. Для букв Т, О, Л используются такие кодовые слова: Т – 101, О – 01, Л – 11. Укажите такое кодовое слово для буквы Е, при котором код будет допускать однозначное декодирование, при этом его длина должна быть наименьшей.

Задача №5.

Для кодирования некоторой последовательности, состоящей из букв А, Б, В, Г, решили использовать неравномерный двоичный код. Для буквы А использовали кодовое слово 1, для буквы Б – кодовое слово 001. Какова наименьшая возможная суммарная длина всех четырёх кодовых слов?

Задача №6.

По каналу связи передаются сообщения, содержащие только семь букв: А, Б, В, Г, Д, Е и Ж. Для передачи используется двоичный код, допускающий однозначное декодирование. Для буквы А используется кодовое слово 10; для буквы Б используется кодовое слово 011. Какова минимальная общая длина кодовых слов для всех семи букв?

1. Подведение итогов урока и выставление оценок

Домашнее задание: учебник, §1.5 читать, ответить на вопросы (устно), стр.44, №10, 11 (в простой тетради).

4