Тема урока: Представление информации.

Сегодня на уроке вы:

вспомните простые информационные структуры;

познакомитесь с понятием кодирования информации, префиксными и постфиксными кодами, условием Фано.

Для проверки знаний, полученных при изучении темы прошлого урока, выполните пожалуйста задание.

Формальный язык — это язык, в котором однозначно определяется значение каждого слова, а также правила построения предложений и придания им смысла.

Вот некоторые примеры формальных языков:

• • математические формулы: у = 3* х + 1;

  • химические формулы и правила записи реакций: 2Н₂ + 0₂ = 2Н₂0;

  • системы счисления (правила записи чисел с помощью спе­циальных знаков — цифр): 12345, XXI;

  • нотная запись

  • язык записи шахматных партий: 1. е2-е4 е7-е5...;

  • языки программирования

Все формальные языки — искусственные. В отличие от естественных языков, которые формировались в течение многих веков и неотделимы от истории каждого народа и его культуры, формальные языки разрабатываются людьми для обмена информацией в специальных областях знаний. Например, нотная запись позволяет сохранить и передать музыкальное произведение.

Естественные я зыки избыточны. Рассмотрим пример:

Звтр вхдн = Завтра выходной

Из сообщения были убраны все гласные, но само сообщение не потеряло смысл. Из естественных языков можно убрать до 80% передаваемого сообщения и смысл его не измениться, поэтому используют формальные языки для экономии физической памяти для хранения в компьютере.

В следующей таблице проведено сравнение естественных и формальных языков.

Для кодирования одной и той же информации могут быть использованы разные способы; их выбор зависит от ряда обстоятельств: цели кодирования, условий, имеющихся средств. Если нужно записать текст в темпе речи, делают это с помощью стенографии; если надо передать текст за границу, пользуются латинским алфавитом; если нужно представить текст в виде, понятном грамотному русскому человеку, записываем его по правилам русского языка.

Выбор способа кодирования информации может быть связан с предполагаемым способом его обработки. Рассмотрим например, представление чисел. Используя русский алфавит можно записать число «Тридцать пять». Используя арабские цифры – можно записать 35. В случае, если вам необходимо выполнять вычисления с имеющейся информацией, вы будете использовать второе представление данных. Обе записи эквивалентны по смыслу, но представлены на разных языках кодирования естественном и формальном.

Кодирование может быть:

· равномерное

· неравномерное;

При равномерном кодировании все символы кодируются кодами равной длины.

При неравномерном кодировании разные символы могут кодироваться кодами разной длины, это затрудняет декодирование.

Для кодирования и декодирования информации необходимо использовать условие Фано, ознакомьтесь с теорией в презентации

Домашнее задание

1. Изучите материал урока

2. Ответьте на вопросы

Вопрос 1.

Для чего необходимо условие однозначного декодирования?

1. Для более удобной шифровки сообщений

2. Для построения минимально возможных кодовых слов

3. Для сохранения возможности абсолютно точно получить исходное сообщение из закодированного

4. Для красоты

Вопрос 2.

Выберите верные утверждения:

1. При равномерном кодировании все кодовые слова имеют одну длину.

2. При равномерном кодировании кодовые слова не могут начинаться на один и тот же символ.

3. Для соблюдения условия Фано необходимо, чтобы ни одно кодовое слово не совпадало с окончанием другого кодового слова.

4. Обратное условие Фано не гарантирует однозначное декодирование.

5. Для составления кодовых слов, удовлетворяющих обратному условию Фано, используется дерево вариантов.

Вопрос 3.

Выберите наборы кодовых слов, которые удовлетворяют любом условию однозначного декодирования:

1. 1, 11, 111, 1111, 11111, 0.

2. 01, 001, 0001, 00001, 1

3. 000, 111, 100, 001

4. 10, 11, 00, 1001

5. 10, 100, 1000, 10000

Вопрос 4.

Для передачи сообщений используются буквы А, Б, В, Г, Д. Известны некоторые кодовые слова: А = 01, Б = 111, В = 00, Г = 110. Какое кодовое слово может соответствовать кодовому слову для буквы Д, чтобы весь код удовлетворял условию Фано?

1. 0

2. 11

3. 101

4. 1100

Выполненные задания отправьте учителю ketriniti28@gmail.com или https://vk.com/katerina_lapshina