Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Кодирование информации. Язык и алфавит. Дискретность. Алфавитный подход кизмерению количества информации

Содержание

Кодирование информации§ 5. Язык и алфавит
Кодирование информации§ 5. Язык и алфавит§ 6. Кодирование§ 7. Дискретность§ 8. Алфавитный Кодирование информации§ 5. Язык и алфавит ЯзыкЯзык — это система знаков, используемая для хранения, передачи и обработки информации.Иероглифы: Алфавитное письмоАлфавит — это набор знаков, который используется в языке.Мощность алфавита — СообщенияСообщение — это любая последовательность символов некоторого алфавита.Пример: алфавит @ # $ Количество возможных сообщенийЕсли алфавит языка состоит из N символов (имеет мощность N), Какие бывают языки?1. e2-e4 e7-e5…Формальный язык – это язык, в котором однозначно Естественные и формальные языкирезультат развития общества для общения в быту значения слов ЗадачиСколько различных пятизначных чисел можно записать с помощью цифр 4 и 2?В Кодирование информации§ 6. Кодирование Что такое кодирование?Кодирование — это представление информации в форме, удобной для её Код Морзе•— — •— ••• •—•—ВАСЯ•— —•—ВА, АК, ПТ, ЕМЕТ? Двоичное кодированиеДвоичное кодирование — это кодирование с помощью двух знаков. АБАВГБ→ 000100101101Количество ЗадачиШахматная доска состоит из 8 столбцов и 8 строк. Какое минимальное количество ЗадачиАвтомобильный номер длиной 6 символов составляется из заглавных букв (всего используется 12 ДекодированиеДекодирование — это восстановление сообщения из последовательности кодов.•— — •— ••• •—•— Декодирование1100000100110110Г0000100110АВДБПрефиксный код — это код, в котором ни одно кодовое слово не ЗадачиДля передачи сообщения, состоящего только из букв А, Б, В, Г, решили Постфиксные кодыПостфиксный код — это код, в котором ни одно кодовое слово Неоднозначное декодированиеАБАГД АБВГА010100111101Декодирование может быть неоднозначным… Задача*Докажите, что все сообщения, закодированные этим кодом, декодируются однозначно.01000011001011110000100 Кодирование информации§ 7. Дискретность Аналоговые сигналы и устройстваАналоговый сигнал — это сигнал, который в любой момент Дискретные (цифровые) сигналыДискретный сигнал — это последовательность значений, каждое из которых принадлежит ДискретностьЦель – максимально точно передавать сообщения при сильных помехах.Pacta sunt servanda.•— — ДискретизацияДискретизация — это представление единого объекта в виде множества отдельных элементов.π Дискретизация	6 ч.	36,7°	9 ч.	36,8°	12 ч.	36,9°	15 ч.	36,7°	18 ч.	36,5°	21 ч.	36,5°	24 ч.	36,6°дискретная информация Непрерывность и дискретностьаналоговыеданныедискретные данные Непрерывность и дискретность Кодирование информации§ 8. Алфавитный подход к измерению количества информации Алфавитный подход	Количество информации в битах определяется длиной сообщения в двоичном коде.101011008 битоввперёдназадвправовлево000110110010101001011114 битов Алфавитный подходопределяем мощность алфавита N;определяем количество битов информации i, приходящихся на один Алфавитный подходкаждый символ несёт одинаковое количество информациичастота появления разных символов (и сочетаний ЗадачаОпределить количество информации в 10 страницах текста (на каждой странице 32 строки Конец фильмаПОЛЯКОВ Константин Юрьевичд.т.н., учитель информатикиГБОУ СОШ № 163, г. Санкт-Петербургkpolyakov@mail.ru ЕРЕМИН Источники иллюстрацийhttp://overhealth.ru https://ufhealth.org http://wmposters.comhttp://www.ulmart.ru http://all-graphic.net http://123rf.comhttp://made-in-china.comhttp://megamaster.biz http://evrobass.ru http://blendercontest.com http://ru.wikipedia.orgавторские материалы
Слайды презентации

Слайд 2 Кодирование информации
§ 5. Язык и алфавит

Кодирование информации§ 5. Язык и алфавит

Слайд 3 Язык
Язык — это система знаков, используемая для хранения,

ЯзыкЯзык — это система знаков, используемая для хранения, передачи и обработки информации.Иероглифы:

передачи и обработки информации.
Иероглифы:


Слайд 4 Алфавитное письмо
Алфавит — это набор знаков, который используется

Алфавитное письмоАлфавит — это набор знаков, который используется в языке.Мощность алфавита

в языке.
Мощность алфавита — это количество знаков в алфавите.
АБВГДЕЁЖЗИЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯ
0123456789

.,;?!-:…«»()


мощность 56

Слово — это последовательность символов алфавита, которая используется как самостоятельная единица и имеет определённое значение.


Слайд 5 Сообщения
Сообщение — это любая последовательность символов некоторого алфавита.
Пример:

СообщенияСообщение — это любая последовательность символов некоторого алфавита.Пример: алфавит @ #

алфавит @ # $ %.
Сообщения длины 1: @ #

$ %.

Сообщения длины 2:
@@ @# @$ @%
#@ ## #$ #%
$@ $# $$ $%
%@ %# %$ %%

всего 16

всего 4


Слайд 6 Количество возможных сообщений
Если алфавит языка состоит из N

Количество возможных сообщенийЕсли алфавит языка состоит из N символов (имеет мощность

символов (имеет мощность N), количество различных сообщений длиной L

знаков равно

Q = NL

Сколько
возможных 5-буквеных слов в русском языке?
возможных 3-буквеных слов в английском языке?

335

263


Слайд 7 Какие бывают языки?

1. e2-e4 e7-e5…
Формальный язык – это

Какие бывают языки?1. e2-e4 e7-e5…Формальный язык – это язык, в котором

язык, в котором однозначно определяется значение каждого слова, а

также правила построения предложений и придания им смысла.




Слайд 8

Естественные и формальные языки
результат развития общества
для общения

Естественные и формальные языкирезультат развития общества для общения в быту значения

в быту
значения слов зависят от контекста
есть синонимы


есть омонимы
нет строгих правил образования предложений
есть исключения

созданы людьми
в специальных областях знаний
значения слов не зависит от контекста
синонимов нет
омонимов нет
правила образования предложений строго определены
нет исключений

Естественные

Формальные


Слайд 9 Задачи
Сколько различных пятизначных чисел можно записать с помощью

ЗадачиСколько различных пятизначных чисел можно записать с помощью цифр 4 и

цифр 4 и 2?
В языке разрешены только четырёхбуквенные слова,

которые можно образовывать из букв алфавита в любых комбинациях. Словарный запас языка составляет 81 слово. Какова мощность алфавита?
Какое наименьшее число символов должно быть в алфавите, чтобы с помощью всевозможных трёхбуквенных слов можно было передать не менее 9 различных сообщений?

Слайд 10 Кодирование информации
§ 6. Кодирование

Кодирование информации§ 6. Кодирование

Слайд 11 Что такое кодирование?
Кодирование — это представление информации в

Что такое кодирование?Кодирование — это представление информации в форме, удобной для

форме, удобной для её хранения, передачи и обработки. Правило

такого преобразования называется кодом.

Текст:
в России: Привет, Вася!
передача за рубеж (транслит): Privet, Vasya!
Windows-1251: CFF0E8E2E52C20C2E0F1FF21
стенография:
шифрование: Рсйгжу-!Гбта”

Числа:
для вычислений: 25
прописью: двадцать пять
римская система: XXV


Слайд 12 Код Морзе
•— — •— ••• •—•—
ВАСЯ
•— —•—
ВА, АК,

Код Морзе•— — •— ••• •—•—ВАСЯ•— —•—ВА, АК, ПТ, ЕМЕТ?

ПТ, ЕМЕТ?


Слайд 13 Двоичное кодирование
Двоичное кодирование — это кодирование с помощью

Двоичное кодированиеДвоичное кодирование — это кодирование с помощью двух знаков. АБАВГБ→

двух знаков.
АБАВГБ
→ 000100101101
Количество сообщений длиной I битов:
N =

2I

Пример. Нужно закодировать номер спортсмена от 1 до 200. Сколько битов потребуется?

8 битов

27 < 200 ≤ 28 = 256

Равномерный код:


Слайд 14 Задачи
Шахматная доска состоит из 8 столбцов и 8

ЗадачиШахматная доска состоит из 8 столбцов и 8 строк. Какое минимальное

строк. Какое минимальное количество битов потребуется для кодирования координат

одной шахматной фигуры?
Для кодирования значений температуры воздуха (целое число в интервале от –50 до 40) используется двоичный код. Какова минимальная длина двоичного кода?
Дорожный светофор подаёт шесть видов сигналов (непрерывные красный, жёлтый и зелёный, мигающие жёлтый и зелёный, мигающие красный и жёлтый одновременно). Подряд записано 100 сигналов светофора. Определите информационный объём этого сообщения в битах.

Слайд 15 Задачи
Автомобильный номер длиной 6 символов составляется из заглавных

ЗадачиАвтомобильный номер длиной 6 символов составляется из заглавных букв (всего используется

букв (всего используется 12 букв) и десятичных цифр в

любом порядке. Каждый символ кодируется одинаковым и минимально возможным количеством битов, а каждый номер — одинаковым и минимально возможным количеством байтов. Определите объём памяти, необходимый для хранения 32 автомобильных номеров.

Слайд 16 Декодирование
Декодирование — это восстановление сообщения из последовательности кодов.
•—

ДекодированиеДекодирование — это восстановление сообщения из последовательности кодов.•— — •— •••

— •— ••• •—•—
ВАСЯ

Все кодовые слова заканчиваются на

листьях дерева!

Слайд 17 Декодирование
1100000100110
110
Г
000
01
001
10
А
В
Д
Б
Префиксный код — это код, в котором ни

Декодирование1100000100110110Г0000100110АВДБПрефиксный код — это код, в котором ни одно кодовое слово

одно кодовое слово не совпадает с началом другого кодового

слова (условие Фано). Сообщения декодируются однозначно.



Слайд 18 Задачи
Для передачи сообщения, состоящего только из букв А,

ЗадачиДля передачи сообщения, состоящего только из букв А, Б, В, Г,

Б, В, Г, решили использовать неравномерный код:
A =

0, Б = 10, В = 110.
Как нужно закодировать букву Г, чтобы длина кода была минимальной и допускалось однозначное декодирование?
Для передачи сообщения, состоящего только из букв А, Б, В, Г, решили использовать неравномерный код:
A = 0, Б = 100, В = 101.
Как нужно закодировать букву Г, чтобы длина кода была минимальной и допускалось однозначное декодирование?

Слайд 19 Постфиксные коды
Постфиксный код — это код, в котором

Постфиксные кодыПостфиксный код — это код, в котором ни одно кодовое

ни одно кодовое слово не совпадает с окончанием другого

кодового слова. Сообщения декодируются однозначно (с конца!).

011000110110

10

01

011

100

01

Б

Д

Г

Б

В


Слайд 20 Неоднозначное декодирование
АБАГД
АБВГА
010100111101
Декодирование может быть неоднозначным…

Неоднозначное декодированиеАБАГД АБВГА010100111101Декодирование может быть неоднозначным…

Слайд 21 Задача
*Докажите, что все сообщения, закодированные этим кодом, декодируются

Задача*Докажите, что все сообщения, закодированные этим кодом, декодируются однозначно.01000011001011110000100

однозначно.
01000011001011110000100


Слайд 22 Кодирование информации
§ 7. Дискретность

Кодирование информации§ 7. Дискретность

Слайд 23 Аналоговые сигналы и устройства
Аналоговый сигнал — это сигнал,

Аналоговые сигналы и устройстваАналоговый сигнал — это сигнал, который в любой

который в любой момент времени может принимать любые значения

в заданном диапазоне.

Аналоговые компьютеры

невозможно «очистить» сигнал от помех
при измерении сигнала вносится ошибка
при копировании аналоговая информация искажается


Слайд 24 Дискретные (цифровые) сигналы

Дискретный сигнал — это последовательность значений,

Дискретные (цифровые) сигналыДискретный сигнал — это последовательность значений, каждое из которых

каждое из которых принадлежит некоторому конечному множеству.
Свойства:
сигнал изменяется только

в отдельные моменты времени (дискретность по времени);
принимают только несколько возможных значений (дискретность по уровню).



Слайд 25 Дискретность
Цель – максимально точно передавать сообщения при сильных

ДискретностьЦель – максимально точно передавать сообщения при сильных помехах.Pacta sunt servanda.•—

помехах.

Pacta sunt servanda.
•— — •— ••• •—•—
01000011001
… закодированную

с помощью конечного количества знаков некоторого алфавита.



Слайд 26 Дискретизация
Дискретизация — это представление единого объекта в виде

ДискретизацияДискретизация — это представление единого объекта в виде множества отдельных элементов.π

множества отдельных элементов.


π


Слайд 27 Дискретизация

6 ч. 36,7°
9 ч. 36,8°
12 ч. 36,9°
15 ч. 36,7°
18 ч. 36,5°
21 ч. 36,5°
24 ч. 36,6°

дискретная

Дискретизация	6 ч.	36,7°	9 ч.	36,8°	12 ч.	36,9°	15 ч.	36,7°	18 ч.	36,5°	21 ч.	36,5°	24 ч.	36,6°дискретная информация

информация


Слайд 28 Непрерывность и дискретность



аналоговые
данные
дискретные
данные

Непрерывность и дискретностьаналоговыеданныедискретные данные

Слайд 29 Непрерывность и дискретность

Непрерывность и дискретность

Слайд 30 Кодирование информации
§ 8. Алфавитный подход к измерению количества

Кодирование информации§ 8. Алфавитный подход к измерению количества информации

информации


Слайд 31 Алфавитный подход
Количество информации в битах определяется длиной сообщения

Алфавитный подход	Количество информации в битах определяется длиной сообщения в двоичном коде.101011008 битоввперёдназадвправовлево000110110010101001011114 битов

в двоичном коде.
10101100
8 битов
вперёд
назад
вправо
влево
00
01
10
11
00101010010111
14 битов


Слайд 32 Алфавитный подход
определяем мощность алфавита N;
определяем количество битов информации

Алфавитный подходопределяем мощность алфавита N;определяем количество битов информации i, приходящихся на

i, приходящихся на один символ, — информационную ёмкость (объём)

символа:




количество информации в сообщении:


где L – количество символов в сообщении.

I = L·i


Слайд 33 Алфавитный подход
каждый символ несёт одинаковое количество информации
частота появления

Алфавитный подходкаждый символ несёт одинаковое количество информациичастота появления разных символов (и

разных символов (и сочетаний символов) не учитывается
количество информации определяется

только длиной сообщения и мощностью алфавита
смысл сообщения не учитывается

Слайд 34 Задача
Определить количество информации в 10 страницах текста (на

ЗадачаОпределить количество информации в 10 страницах текста (на каждой странице 32

каждой странице 32 строки по 64 символа) при использовании

алфавита из 256 символов.

информационная ёмкость символа:
256 = 28 ⇒ i = 8 бит = 1 байт
количество символов на странице:
32·64 = 25 ·26 = 211
общее количество символов:
L = 10·211
информационный объём сообщения:
I = L·i = 10·211·1 байтов = 20 Кбайт






Слайд 35 Конец фильма
ПОЛЯКОВ Константин Юрьевич
д.т.н., учитель информатики
ГБОУ СОШ №

Конец фильмаПОЛЯКОВ Константин Юрьевичд.т.н., учитель информатикиГБОУ СОШ № 163, г. Санкт-Петербургkpolyakov@mail.ru

163, г. Санкт-Петербург
kpolyakov@mail.ru
ЕРЕМИН Евгений Александрович
к.ф.-м.н., доцент кафедры мультимедийной

дидактики и ИТО ПГГПУ, г. Пермь
eremin@pspu.ac.ru

  • Имя файла: kodirovanie-informatsii-yazyk-i-alfavit-diskretnost-alfavitnyy-podhod-kizmereniyu-kolichestva-informatsii.pptx
  • Количество просмотров: 129
  • Количество скачиваний: 0