Презентация "Равномерное кодирование информации"

  Равномерное кодирование информации

Задача 1. ОГЭ

Как измерять количество информации?

• Один из способов — алфавитный. Этот подход позволяет определить количество информации в текстовом сообщении, составленном из символов некоторого алфавита.
• Алфавит — упорядоченный набор отличных друг от друга символов, которые используются в языке. Их количество в алфавите называется мощностью.
• Чему равна мощность двоичного алфавита?

Мощность алфавита

• Катя с Петей пишут друг другу записки на секретном языке. В нём 

12 иероглифов и 6 специальных знаков

(пробел, точка, запятая, тире, восклицательный и вопросительный знаки).

• Вычисли мощность алфавита.

18

Мощность алфавита

• Профессор хочет скрыть свои секретные разработки от конкурентов, поэтому он создал шифрованный язык для записей. В нём используются

15 специальных символов, а также знаки пунктуации: точка, запятая, двоеточие, точка с запятой, тире, скобки (2 символа), восклицательный и вопросительный знаки.

• Вычисли мощность алфавита.

24

Сообщение

• Последовательность символов алфавита называется сообщением.
• Длина сообщения — это число символов в нём.
•   Запомни! Знаки препинания и пробелы — это тоже символы.
• Чему равна длина сообщения ниже?

Я — умница, у меня всё получится.

33

Единицы измерения информации

• При наборе текста компьютер кодирует каждый символ, сохраняя его в памяти.
• Минимальная единица информации — бит, который представляет один знак двоичного кода.
• Он занимает всего одну ячейку памяти компьютера. Там может храниться 1 или 0.
• Сколько бит будет занимать двоичный код 10  010  11?

7

Единицы измерения информации

• Чем длиннее сообщение, тем больше бит требуется на кодировку. Чтобы считать количество информации было проще, нужно использовать дополнительные единицы её измерения.
• Вспомни названия для единиц измерения информации.

Перевод единиц измерения

• Переведи единицы измерения из одних в другие с помощью схемы.

Перевод единиц измерения

• Соедини величины из правого столбика с равными величинами из левого:

Информационный объём

• Информационный объём текста — это количество памяти, которое он занимает.
• Количество информации в сообщении складывается из информационных весов знаков, которые его составляют.

Вес символа

• Чтобы определить объём памяти на один символ, есть формула:
• Пример: алфавит содержит 16 символов.

• Сколько нужно бит, чтобы закодировать один символ алфавита мощностью 64 символа?

Как измерить объём текста?

Для этого нужно знать:

1. Сколько символов в тексте 2. Сколько бит используется для кодирования одного символа

Вычисли информационный объём сообщения «Привет, мир!» в битах, если каждый символ кодируется 8 битами.

Решение

1. Посчитай количество символов в сообщении. Учитывай знаки препинания и пробелы. Кавычки вокруг сообщения считать не надо.

2. В условии задачи найди информацию о том, сколько бит используется для кодирования одного символа:

3. Вычисли объём сообщения по формуле I = k ∙ i:

Информационный объём

Реши задачу по формуле.

Сколько байт памяти нужно для хранения текста из 1124 символов, если каждый из них кодируется 4 битами?

Кодирование текстовой информации

• Для кодирования текста используются специальные кодовые таблицы.
• Выбор стандарта кодировки зависит от того, как и для чего будет использован код.

• Информацию о том, сколько бит или байт используется для кодирования одного символа, ищи в условии задачи.

Котики

• Если ответ нужно получить в байтах, лучше сразу перевести вес одного символа из бит в байты.

Например:

• Сколько байт займёт слово «Котики» в кодировке UTF-8, где каждый символ кодируется 16 битами?

Oбъём памяти

• Катя написала текст без лишних пробелов:

Коты — мастера алгоритмов сна и еды.

• Какой объём памяти в байтах он займёт, если использовать кодировку Windows-1251, в которой на каждый символ приходится по 8 бит?
• Посчитай количество символов в предложении, учитывая, что между словами по одному пробелу, тире отделяется с двух сторон пробелами, а знаки препинания печатаются слитно с предыдущим словом.

Oбъём памяти

• В одной из кодировок Unicode каждый символ кодируется 16 битами.
• Определи размер предложения в байтах в этой кодировке:

Информатика — мой любимый предмет!

Удалили слово

• В кодировке КОИ-8 каждый символ кодируется 8 битами. Катя напечатала в ней текст без лишних пробелов:

ЮАР, Чили, Литва, Россия, Венгрия, Беларусь, Аргентина — страны.

• Она удалила из списка название одной из стран, запятую и пробел после него. Размер такого предложения стал на 11 байт меньше размера исходного.

• Выясним количество символов каждой страны:

• Напиши в ответе удалённое название страны.

Написали слово 2 раза

• В кодировке ASCII каждый символ кодируется 8 битами. Катя хотела напечатать в ней такой текст без лишних пробелов:

Моцарт, Бах, Шопен, Чайковский, Рахманинов, Вивальди, Лист — известные композиторы.

• Имя одного композитора ученица по случайности написала два раза подряд через пробел. Размер такого предложения стал на 6 байт больше размера исходного.
• Напиши в ответе имя, которое Катя напечатала дважды.

Удалили слово

• В кодировке UTF-32 каждый символ кодируется 32 битами. Петя напечатал в ней текст без лишних пробелов:

Лук, тыква, фасоль, артишок, патиссон, лагенария — овощи.

• Мальчик удалил из списка название одного из овощей, запятую и пробел после него. Размер такого предложения стал на 28 байт меньше размера исходного.
• Напиши в ответе удалённое название овоща.

Удалили слово

• В одной из кодировок Unicode каждый символ кодируется 2 байтами. Петя напечатал в ней текст без лишних пробелов:

Конфеты, шоколад, мармелад, зефир, печенье, пряники.

• Затем Петя удалил слова «зефир», «шоколад», запятые и пробелы после них.
• На сколько бит уменьшился при этом информационный объём текста? Напиши в ответе целое количество бит (единицы измерения указывать не нужно).

Удалили слово

• В кодировке UTF-16 каждый символ кодируется 16 битами. Ученик напечатал в ней текст без лишних пробелов:

Яблоко, груша, апельсин, персик, банан, киви.

• Затем ученик удалил слова «персик», «киви», запятые и пробелы после них.
• На сколько бит уменьшился при этом информационный объём текста? Напиши в ответе целое количество бит (единицы измерения указывать не нужно).

Заменили и удалили слово

• В кодировке UTF-8 каждый символ кодируется 16 битами. Ученик напечатал в ней текст без лишних пробелов:

Математика, физика, информатика, история, биология, география, химия, литература.

• Ученик заменил третье слово на «английский» и удалил пятое и седьмое слова, а также запятые и пробелы после них.
• На сколько байт изменился информационный объём сообщения? (Единицы измерения в ответе указывать не нужно).

Информационный объём

• Статья содержит 20 страниц. На каждой странице 40 строк, в каждой строке 48 символов.
• Определи информационный объём статьи в Кбайтах в кодировке Unicode, каждый символ в которой кодируется двумя байтами.

Информационный объём

• Текст располагается на 8 страницах, на каждой — 32 строки, в каждой строке 80 символов.
• Найди информационный объём текста в Кбайтах в кодировке Unicode, каждый символ в которой кодируется 8 битами.