Теорія

• • Система двійкового кодування, яка використовується в комп’ютерах, дуже зручна для зберігання, опрацювання та пересилання інформації, але порівняно з іншими системами кодування збільшує розмір файлу. Тому іноді виникає необхідність зменшувати розмір файлів для більш ефективної роботи з інформацією.

  • Для зменшення обсягу файлів використовують спеціальні алгоритми (методи) стиснення інформації. Мотивацію введення поняття архівного файла та процесу архівування даних доцільно проводити за допомогою дедуктивної бесіди, в якій учні мають брати активну участь.

  • З’ясуємо, яким чином можна передати інформацію з одного комп’ютера на інший. Якщо за допомогою електронної пошти, то треба зазначити, що пересилати інформацію електронною поштою ми можемо тільки одним файлом. Виникає питання: як бути, якщо пересилати треба декілька файлів або декілька папок, або обсяг інформації, що треба переслати, завеликий, і електронна пошта не в змозі з цим упоратись? А якщо передавання інформації відбувається за допомогою флеш-носія, а обсягу пам’яті, що на ньому залишилася, недостатньо для запису потрібної інформації (і нічого видалити з носія не можна)? Отже, в обох випадках на допомогу приходить така операція, як стиснення інформації. Крім того, під час роботи з комп’ютером можливими є пошкодження або знищення інформації на дисках. Із різних причин це може відбуватися через фізичне пошкодження магнітного шару диска, неправильне корегування або випадкове знищення файлів, пошкодження інформації комп’ютерними вірусами тощо. Тому для зменшення втрат інформації слід мати архівні копії файлів із найбільш важливою для користувача інформацією.

  • Отже, з одного боку, стискати дані необхідно для зменшення простору на зовнішніх носіях інформації та прискорення пересилання повідомлень і програм з одного комп’ютера на інший. З другого боку, ушкодження пристроїв комп’ютера може призвести до втрати даних, їх відновлення потребує багато часу й зусиль. Для виконання цих завдань існують програми-архіватори, які забезпечують як архівацію, так і стиснення даних.

  • 
    

Архіватор — програмне забезпечення, що використовується для об'єднання файлів у один архівний файл для полегшення чи більшої зручності передачі або зберігання. Архіватори можуть використовувати стиснення без втрат певним форматом для зменшення розміру архіву.

Процес створення файлу називається архівуванням, відновлення оригінального стану файлів — розархівуванням. Існує багато архіваторів. Серед них найвідоміші: ZIP, DIET, ICE, LHA, LHARC, LZH, LZEXE, NARC, PAK, PKARC, PKLITE, PKXARC, PKPAK, PKZIP, PKUNZIP, RAR, ZOO.

Існує декілька методів стиснення інформації, що міститься у файлах. Мабуть, найпростішим із них є алгоритм Гаффмана, який полягає в заміні стандартних 8-бітових ASCII-кодів бітовими рядками змінної довжини в залежності від частоти використання символу так, щоб символи, що використовуються частіше, мали меншу довжину. До речі, легко зрозуміти, що у текстах найчастіше зустрічається символ «пробіл», ASCII-код якого має номер 32. Можна поширити цю ідею на пари, трійки і т. д. символів. При цьому можна одержати суттєвий виграш. Дійсно, візьміть, наприклад, дві пари символів «по» та «хщ». Ви можете назвати багато слів із першим сполученням, тоді як інше зустрічається дуже рідко. А при стандартному ASCII-кодуванні на кожне зі сполучень витрачається порівну бітів — по 16. Серед інших методів, які широко застосовуються в архіваторах для стиснення інформації у файлах можна відзначити алгоритм Лемпеля-Зіва.

Розрізняють такі види стиснення:

• стиснення без втрат, при якому можливе відновлення вихідних даних без спотворень;

• стиснення із втратами — відновлення можливе з незначними спотвореннями.

Домашнє завдання: Вивчити даний матеріал.