Ladda ner sammanfattningen av lektionen om kodning av textinformation. Lektionsutveckling och presentation om ämnet "kodning av textinformation"

Artikel: Datavetenskap.

Klass: 10

Lektionens ämne:"Kodning av text (tecken) information".

Lektionstyp: Pedagogisk.

Lektionens mål:

• 
  Att introducera eleverna till sätten att koda information i en dator;
• 
  Betrakta exempel på problemlösning;
• 
  Att främja utvecklingen av elevers kognitiva intressen.
• 
  Odla uthållighet och tålamod i arbetet, en känsla av kamratskap och ömsesidig förståelse.

• 
  Att forma elevernas kunskaper om ämnet ”Kodning av text(karakter)information”;
• 
  Att främja bildandet av bildligt tänkande bland skolbarn;
• 
  Utveckla färdigheter för analys och introspektion;
• 
  Utveckla förmågan att planera dina aktiviteter.

• 
  arbetsplatser för studenter (persondator),
• 
  arbetsplats lärare,
• 
  interaktiv tavla,
• 
  workshop om informatik och informationsteknologi(författare: N. Ugrinovich, L. Bosova, I. Mikhailova),
• 
  multimediaprojektor,
• 
  multimedia presentation,
• 
  elektroniska kort zadachi.htm, kart_1(2,3).exe.

I. Organisatoriskt ögonblick.

Den första bilden på whiteboardtavlan multimedia presentation med lektionens ämne.

Lärare: Hej grabbar. Sitt ner. Jourhavande befäl, anmäl de saknade. (Berättelse från skötaren). Tack.

II. Arbeta med ämnet för lektionen.

1. Förklaring av nytt material.

Förklaringen av det nya materialet sker i form av ett heuristiskt samtal med samtidig visning av en multimediapresentation på en interaktiv whiteboard (Bilaga 1).

Lärare: Vilken typ av informationskodning studerade vi i tidigare lektioner?

Svar: Kodning av numerisk information och representation av tal i en dator.

Lärare: Låt oss gå vidare till studiet av nytt material. Skriv ner ämnet för lektionen ”Kodning textinformation” (glida 1). Frågor som övervägs ( glida 2):

Historisk utflykt;

Binär kodning av textinformation;

Beräkning av mängden textinformation.

Historisk utvikning

Mänskligheten har använt textkryptering (kodning) sedan det ögonblick då den första hemliga informationen dök upp. Här är flera textkodningstekniker som uppfanns i olika stadier i utvecklingen av mänskligt tänkande ( glida 3) :

- kryptografi- detta är kryptografi, ett system för att ändra skrift för att göra texten obegriplig för oinvigde personer;

- morse kod eller oenhetlig telegrafisk kod, där varje bokstav eller tecken representeras av sin egen kombination av korta elementära paket elektrisk ström(prickar) och elementära paket med trippel varaktighet (streck);

- teckenspråkär ett teckenspråk som används av personer med hörselnedsättning.

Fråga: Vilka andra exempel på kodning av textinformation kan ges?

Eleverna ger exempel.

Traditionellt används 1 byte information för att koda ett tecken.

Fråga: Hur många olika tecken kan kodas?

Elevens svar: N = 2I = 28 = 256.

Lärare: Höger. Är detta tillräckligt för att representera textinformation, inklusive versaler och gemener i de ryska och latinska alfabeten, siffror och andra symboler?

Barn räknar antalet olika tecken:

33 små bokstäver i det ryska alfabetet + 33 versaler = 66;

För det engelska alfabetet 26 + 26 = 52;

Siffror från 0 till 9 osv.

Lärare: Vad är din slutsats?

Uttag av studenter: Det visar sig att det behövs 127 tecken. Det finns fortfarande 129 värden kvar som kan användas för att indikera skiljetecken, aritmetiska tecken, serviceoperationer (radmatning, mellanslag etc.) Därför räcker en byte för att koda de nödvändiga tecknen för att koda textinformation.

Lärare: I en dator kodas varje tecken med en unik kod.

Ett internationellt avtal har antagits för att tilldela varje tecken sin egen unika kod. ASCII-kodtabellen (American Standard Code for Information Interchange) har antagits som en internationell standard ( glida 7).

Den här tabellen innehåller koder från 0 till 127 (bokstäver i det engelska alfabetet, tecken på matematiska operationer, tjänstesymboler etc.), och koder från 0 till 32 tilldelas inte till symboler utan till funktionstangenter. Skriv ner namnet på denna kodtabell och intervallet av tecken som ska kodas.

Koderna 128 till 255 är tilldelade de nationella standarderna i varje land. Detta är tillräckligt för de flesta utvecklade länder.

För Ryssland har flera olika kodtabellsstandarder införts (koderna 128 till 255).

Vilket ord fick du?

Svar: lite.

Lärare: Stäng filen utan att spara.

Begreppet Unicode-kodning

СР1251: 208 232 236

COI8-R:242 201 205

Med hjälp av en teknisk kalkylator kommer vi att översätta sekvensen av koder från decimaltalsystemet till hexadecimalt. Vi får:

CP1251: D0 E8 EC

KOI8-R: F2 C9 CD

(Växla till presentationsläge).

Arbeta i par. (Klassen är indelad i par).

Lärare: Låt oss koda orden som erbjuds dig på korten med samma kodningstabeller.

Läs noggrant uppgiften på bilden ( glida 13).

Träning: Alla begrepp används inom datavetenskap eller relaterade till det. Definiera dessa begrepp och koda dem med hjälp av tabellerna KOI8-R eller CP1251. Använd den tekniska kalkylatorn för att konvertera sekvensen av koder från decimal till hexadecimal. Ange den mottagna hexadecimala koden utan mellanslag i motsvarande inmatningsfält. Klicka på knappen Kontrollera och kontrollera att lösningen är korrekt. Begrepp ska skrivas med versaler, förutom geografiska namn.

(Vid framställning av elektroniska kort bör svårighetsgraden för olika elevgrupper beaktas).

Lärare: Namnge de tänkta termerna eller begreppen. Vem fick rätt kod? Vem lyckades inte? Vad är ditt fel, vad tycker du?

studenter svara på frågor i form av en diskussion.

(Byt till kortets interaktiva läge).

Lärare: Låt oss nu gå vidare till att lösa problem med mängden textinformation och kvantiteter relaterade till att bestämma mängden textinformation.

Skriv ner tillståndet för problem nummer 1. (På den interaktiva skrivtavlan - tillståndet för problem nummer 1.) Förutsatt att varje tecken är kodat med en byte, uppskatta informationsvolymen för följande mening:

“Min farbror av de ärligaste reglerna, När han blev allvarligt sjuk, tvingade han sig att respektera Och kunde inte hitta på bättre.

Lösning: Det finns 108 tecken i denna fras, inklusive skiljetecken, citattecken och mellanslag. Vi multiplicerar detta tal med 8 bitar. Vi får 108*8=864 bitar. Finns det några problem att lösa?

Eleverna ställer frågor om de kommer upp.

Läraren svarar på frågor eller en elev svarar på en annan fråga.

Lärare: Tänk på problem nummer 2. (Tillståndet visas på den interaktiva skrivtavlan). Skriv ner villkoret: Laserskrivare Canon LBP skriver ut med en genomsnittlig hastighet på 6,3 Kbps. Hur lång tid tar det att skriva ut ett 8-sidigt dokument om man vet att det finns i genomsnitt 45 rader på en sida, 70 tecken per rad (1 tecken - 1 byte) (se fig. 2).

Lösning:

1) Hitta mängden information som finns på 1 sida:

45 * 70 * 8 bitar = 25200 bitar

2) Hitta mängden information på 8 sidor:

25200 * 8 = 201600 bitar

3) Vi tar fram enhetliga måttenheter. För att göra detta översätter vi Mbits till bitar:

6,3*1024=6451,2 bps

4) Hitta utskriftstiden: 201600: 6451,2? 31 sekunder.

Dina frågor.

studenter ställ frågor om de dyker upp.

Läraren svarar på frågor eller en elev svarar på en annan fråga.

Lärare: Låt oss nu lösa problem på elektroniska kort. Öppna filen zadachi.htm. (Bilaga 5)(Läraren ringer upp kortets nummer, för varje elev. En elev löser problem vid svarta tavlan). Lös problemen och skriv ner svaret i motsvarande inmatningsfält.

Under uppgiften kontrollerar läraren elevernas svar.

III. Generalisering

1. Vilken är principen för att koda textinformation som används i en dator?

2. Vad heter den internationella teckenkodningstabellen?

3. Lista namnen på kodningstabeller för ryska tecken.

4. I vilket talsystem finns koderna i kodningstabellerna du listade?

IV. Läxa

(Glida 15) Enligt Ugrinovichs lärobok § 2.10, workshop om datavetenskap och informationsteknologi § 2.7, uppgifter för självständigt slutförande 2.58-2.63 (för elever med svag motivation att lära) (2.58-2.66 för andra elever).

Läraren summerar lektionen och sätter betyg.

Hejdå, tack för lektionen.

Lektionens ämne: "Kodning av textinformation".

Artikel: Informatik och IKT.

Klass: 8

Lärare: Strokach Natalya Petrovna

Lektionsöversikt

Utrustning : dator, multimediaprojektor, whiteboard, elevarbetsplatser (persondatorer), lärobok ”Informatik och IKT. Klass 9 "N.D. Ugrinovich.

Lektionstyp : kombinerad.

Arbetsformer : frontal, kollektiv, individuell.

Material för lektionen: presentation, kodtabeller (ASCII, 5 kodtabeller för det ryska språket:Windows, ISO, Mac, FRÖKEN- DOS, KOI-8), arbetsblad praktiskt arbete.

Lektionens mål:

Handledningar:

Introducera begreppen textinformation;

att bilda elevers uppfattning om hur textinformation kodas i datorns minne;

Lär dig att bestämma teckenkoden och tecken för kod med hjälp av kodtabeller och en textredigerare. Lär dig att koda och koda om textinformation.

Utvecklande:

Utveckling av logiskt tänkande, uppmärksamhet, minne;

Utveckling av hållbart kognitivt intresse bland studenter;

Pedagogisk:

Bildande av intresse för ämnet, bildande av en världsbild;

Att odla en beteendekultur i klassrummet, lyssnande färdigheter.

Krav på kunskaper och färdigheter:

Eleverna bör veta:

Principen för kodning av textinformation;

Strukturen för ASCII-kodningstabellen.

Eleverna ska kunna:

Koda och avkoda tecken med hjälp av en kodtabell;

Lektionsplanering:

Att organisera tid (3 min)

Kunskapsuppdatering

Lär dig nytt material - läs presentationen (15 min)

Fixa materialet. Att slutföra uppgifter (17 min)

Kontroll, betyg, läxor (5 min)

Under lektionerna:

Att organisera tid.

Att ställa en kognitiv uppgift

Fråga:

Vilken typ av information kan en dator bearbeta? (numerisk, grafik, text, ljud, video)

Fråga:

Hur lagras information i datorns minne? (i binärt)

Fråga:

Hur går konverteringen av grafisk information från analog till diskret? (genom rumslig sampling delas bilden upp i pixlar)

Fråga:

Hur konverteras ljud till digital form? (med tidssampling)

Fråga:

Vilken information tror du att en person oftast bearbetar med hjälp av en dator?

För närvarande de flesta personliga datorer i världen (både i kvantitet och i tid) upptas av bearbetning av textinformation.(bild 1,2)

3. Rapportera ämnet, förmedla lektionens mål

Idag är ämnet för vår lektion: "Kodning av textinformation"(bild 3,4).

Syftet med lektionen (bild 5)

För att bekanta dig med begreppen kodning av textinformation, kodtabell.

Lär dig att bestämma teckenkoden och tecken för kod med hjälp av textredigerare.

4. Införande av ny kunskap.

Fråga:

Hur många tecken behövs för att koda textinformation?

Låt oss använda metoden för "uppskattning". För att göra detta måste vi komma ihåg vilka symboler vi använder i skrift.

33*2(versaler och gemener) + 10(siffror) + 10(skiljetecken) = 86 tecken.

Fråga:

Är alla texter på ryska? Vilka tecken ska läggas till på tangentbordet?

För det engelska alfabetet 26 + 26 = 52;

Det visar sig att det behövs 127 tecken. Det finns fortfarande 129 värden som kan användas för att indikera skiljetecken, aritmetiska tecken, serviceoperationer (radmatning, blanksteg, etc.).

Uppsättningen av alla tecken som texten är skriven med kallas alfabetet. (Bild 6)

Antalet tecken i ett alfabet kallas dess kardinalitet. (bild 7)

Så det finns 256 tecken på tangentbordet. Datorn måste kunna känna igen och översätta alla dessa tecken till binär kod.(bild 8)

Fråga:

Hur känner en dator igen tecken?

Datorn särskiljer tecken genom en kombination av elektriska impulser - tecknets binära kod

Hur många informationsbitar kan koda ett tecken om det finns 256 sådana tecken?

Låt oss komma ihåg formelnN=2 i . (bild 9)

256=2 8 därför kodas 1 tecken med 8 bitar eller 1 byte.(slides 10,11,12).

Den binära koden för varje tecken kan skrivas som ett decimaltal.

)Fråga:

Kan du se vilka ord som är kodade av siffrorna på tavlan?(bild 13)

65; 112; 112; 108; 101

200; 216; 228; 224

Fråga: Vad krävs för att kunna avkoda dessa ord? (Tabell för översättning)

Ta ett bord från bordets kant och namnge det första ordet du fick (Apple)

Vad är det andra ordet? Det var en problematisk situation - tabeller med koder större än 127, fem. Och enligt olika kodtabeller erhålls olika ord. (Kod - enligt ISO-tabellen)

kodtabell - en tabell som upprättar en överensstämmelse mellan numeriska koder och symboler. (Bild nummer 14)

Det finns en internationellt accepterad kodtabell som heter ASCII (American Standard Code for Information Interchange) - American Standard Code for Information Interchange. (Bild nummer 15)

Delar av ASCII-kodtabellen:

0-32 är kommandon och funktionstangenter;

33-127 - internationell del (latin);

128-255 - den nationella delen.

Historiskt sett förekom den nationella delen av kodtabellerna inkonsekvent i olika länder och i olika operativsystemÅh. Kodtabellerna ISO och KOI-8 dök upp i Sovjetunionen. MS-DOS-kodtabellen utvecklades för driften Microsoft system DOS, Windows kodtabell - för operativsystemet Microsoft Windows. Mac-kodtabellen används vid drift Mac-system OS.

För närvarande finns det 5 kodtabeller för ryska bokstäver (Windows, MS-DOS, KOI-8, Mac, ISO), så texter skapade i en kodning kommer inte att visas korrekt i en annan.

Ryska kodningar (kyrilliska): (Bild nr 16)

fönster,

FRÖKEN- DOS,

KOI-8,

Mac,

ISO.

Fråga: Varför tror du att det sista tecknet i kodtabellen har numret 255, och tidigare sa man att koderna är 256. (Eftersom numreringen börjar från 0.)

Ibland blir det nödvändigt att använda mer än två språk i ett textdokument. Till exempel, när du skriver ut text på geometri, kan du behöva ryska tecken, latinska bokstäver, grekiska bokstäver. Hur ska man vara i en sådan situation?

Det finns cirka 6800 olika språk i världen. Om du läser en text som är tryckt i Japan på en dator i Ryssland eller USA kommer du inte att kunna förstå den. För att göra bokstäverna i vilket land som helst läsbara på vilken dator som helst,1991 föreslogs ny standard koder, där 2 byte minne tilldelades för varje tecken.

Kodtabellen kallades Unicode (Slide No. 17)

Det finns 65536 tecken i Unicode-kodtabellen (bild #18)

Unicode innehåller nästan alla moderna skript, inklusive: arabiska, armeniska, bengaliska, burmesiska, grekiska, georgiska, devanagari, hebreiska, kyrilliska, koptiska, khmeriska, latinska, tamilska, hangul, han (Kina, Japan, Korea), Cherokee, etiopiska, Japanska (katakana, hiragana, kanji) och andra.

För akademiska ändamål har många historiska skrifter lagts till, inklusive: antika grekiska, egyptiska hieroglyfer, kilskrift, mayaskrift, etruskiskt alfabet.

Unicode tillhandahåller ett brett utbud av matematiska och musikaliska symboler, samt piktogram.

Notebook-post: (Bildnummer 19)

Kodtabeller:

ASCII

Unicode

Antal byte per 1 tecken

1 byte

2 byte

Tecken

256

65536

Så låt oss dra slutsatsen: samma kod i olika kodtabeller ger olika tecken.

5. Praktiskt arbete

Kom ihåg målen med lektionen.

Det första målet är att bekanta sig med konceptet att koda textinformation, en kodtabell. Säg mig, har vi uppnått detta mål? (Ja )

Redan före oss själva sätter vi upp mål, för att uppnå vilka det praktiska arbetet "Kodning av textinformation" kommer att hjälpa oss. (Bild #21)

Vilka mål kommer vi att sätta upp för oss själva i det praktiska arbetet? (Lär dig att koda textinformation, lär dig att bestämma teckenkoden och tecken för kod med hjälp av kodtabeller och en textredigerare )

Det praktiska arbetet består av två delar:

Den första delen består av tre uppgifter och utförs på en dator:

Läs uppgifterna som ska utföras på datorn. Vilket program kommer vi att använda för att slutföra dessa uppgifter? (Textredigerare MS Word och Anteckningar).

Nu har du ett textredigeringsfönster på skärmen. (Bild nummer 22)

Vi kommer att bestämma teckenkoden och hitta tecken för kod med hjälp av infoga speciella karaktärer(Infoga → Symboler).

Genom att välja önskad symbol ser vi dess numeriska kod i det nedre högra hörnet av fönstret. Alla tecken i tabellen är sorterade i stigande ordning av sifferkoder, så att du kan hitta ett tecken med en given sifferkod.

Du måste skriva ner alla resultat i en anteckningsbok.

Har du frågor om praktiskt arbete? (Nej).

Du kan börja göra uppgifter på datorer. Ta anteckningsböcker och pennor. Glöm inte säkerhetsreglerna, upprätthålla hälsan när du arbetar vid en dator.

Eleverna utför arbete på datorer, läraren observerar, hjälper till, korrigerar arbete, övervakar rätt passform vid datorn.

Elever som har klarat den första delen stänger av datorerna, går tillbaka till sina skrivbord och gör den andra delen av det praktiska arbetet.

Läraren leder arbetet och hjälper till vid svårigheter.

Resultat:

« ORD»

200 205 212 206 208 204 192 210 200 202 192- "INFORMATIK" i "Windows»

STUDERANDE

"Anteckningar": abvgdezhy rstufhtschshsh Jag vill studera

Den andra delen består av två uppgifter och utförs i anteckningsböcker enligt kodtabeller: (bild 23)

204 224 242 229 236 224 242 232 247 229 241 234 232 233 32 235 232 246 229 233

Masha skickade sin vän Olya ett brev skrivet i Windows-kodning, och Olya läste det i ISO-kodning. Resultatet blev en meningslös fras "Yauchf#rtyџў!". Hjälp Olya att läsa brevet.

För de som kan slutföra uppgifterna snabbare, föreslås ytterligare en uppgift i arbetet: Koda in frasen "Jag kom, jag såg, jag erövrade" i ISO-kodning.

3. Ytterligare uppgift

Använd kodtabellen för Windows och avkoda frasen:

205 229 32 246 226 229 242 251 130 224 32 226 255 237 243 242

205 229 32 235 224 228 238 248 232 130 32 224 32 232 236 232 245 235 238 239 224 254 242

205 229 32 225 229 235 252 184 130 32 224 32 232 245 32 240 224 231 226 229 248 232 226 224 254 242

205 224 32 237 232 245 32 236 238 230 237 238 32 226 229 248 224 242 252 32 235 224 239 248 243

Dela in barnen i 4 grupper om 3 personer. Ge varje grupp 1 rad. När alla elever är klara med uppgiften kontrolleras den för att den är klar. Vart och ett av de fyra alternativen har kodade rader från gåtan.

Inte blommor, men vissnar,
Inte händer, men de klappar,
Inte underkläder, men de är upphängda
Du kan hänga nudlar på dem.

Eleverna turas om att läsa sin text. Låt oss gissa tillsammans!

6. Lektionssammanfattning

Låt oss sammanfatta lektionen.

Svara på följande frågor om lektionsmaterialet: (Bild nr 25)

Vad behövs för att koda textinformation på en dator? (Kodtabell)

Vad heter den internationella kodtabellen? (ASC II)

Hur många ryska språkkodningar finns det? (Fem)

Vad var syftet med att introducera Unicode-kodningen, som låter dig koda 65 536 olika tecken?(för att koda inte bara ryska och latinska alfabet, siffror, tecken och matematiska symboler, utan även grekiska, arabiska, hebreiska och andra alfabet).

Låt oss komma ihåg målen för lektionen: (Bild nummer 26)

För att bekanta dig med begreppet kodning av textinformation, kodtabell.

Lär dig att koda och koda om textinformation med hjälp av kodtabeller.

Lär dig att bestämma teckenkoden och tecken för kod med hjälp av en textredigerare.

Fråga: Har vi uppnått dessa mål? (Ja, vi har nått)

Betygsätt en lektion.

7. Läxor

Anteckna läxor i dagböcker eller anteckningsböcker: (Bild nr 27)

Lärobok, s. 49 - 52, s. 2.1.

Säkerhetsfrågor på sidan 52

Uppgifter för självuppfyllelse nr 2.1., 2.2.

8. Reflektion

Eleverna får ett individuellt kort där de behöver stryka under de fraser som kännetecknar elevens arbete på lektionen inom tre områden.

jag har lektion

Resultat

1. intressant

1. arbetat

1. förstått materialet

2. tråkigt

2. utvilad

2. lärt mig mer än jag visste

3. bryr sig inte

3.hjälpte andra

3.förstod inte

Kodning av textinformation

Målet med arbetet: lär dig att identifiera numeriska teckenkoder, ange tecken med sifferkoder med hjälp av kodningWindows, Unicode(Unicode).

Arbetsorder:

Övning 1.

Bestämma den numeriska teckenkoden med hjälp av en textredigerare Ord .

Starta textredigerarenOrdkommando [Program/MicrosoftOrd]

Ange kommandot [infoga/tecken]. En dialogruta visas på skärmen.Symbol . För att bestämma den numeriska koden för ett tecken i en kodningWindows från: välj kodningstypKyrillisk (dec.).

Skyltkod: den decimala numeriska teckenkoden kommer att visas (i detta fall 192).

För att bestämma den hexadecimala numeriska teckenkoden i kodningenUnicodemed hjälp av rullgardinsmenynfrån: välj kodningstyp Unicode(hex)

Välj en symbol i symboltabellen (till exempel en stor bokstav "A"). I en textrutaSkyltkod: den hexadecimala numeriska teckenkoden visas (i det här fallet 0410).

Uppgift 2.

Ange ett tecken med sifferkoder i textredigerare Anteckningsbok

Springa standardapplikation Kommandot Anteckningar [Program / Tillbehör / Anteckningar]

alt) ange numret 0224, släpp knappen (alt), kommer symbolen "a" att visas i dokumentet. Upprepa proceduren för numeriska koder från 0225 till 0233, en sekvens på 12 tecken "abvgdezhy" kommer att visas i dokumentetkodad Windows .

Med hjälp av ytterligare numerisk knappsats samtidigt som du trycker på knappen (alt) ange siffran 224, symbolen "p" visas i dokumentet. Upprepa proceduren för numeriska koder från 225 till 233, en sekvens på 12 tecken "rstufhtschshsch" kommer att visas i dokumentetkodad FRÖKEN - DOS

Uppgift 3:

Använder kodningWindowsMicrosoftOrdkoda ett ordDATAVETENSKAP

Använder kodningUnicodefinns i textredigerarenMicrosoftOrdavkoda ord0423 0427 0415 041 D 0418 041A

Använder kodningWindowssom finns i Notepad-appen, avkoda meningen:

0255 0032 0245 0238 0247 0243 0032 0243 0247 0232 0242 0252 0241 0255

Textinformation kodas i binär kod genom att varje tecken i alfabetet betecknas med ett visst heltal. Med åtta binära siffror är det möjligt att koda 256 olika tecken. Detta antal tecken räcker för att uttrycka alla tecken i det engelska och ryska alfabetet.

Under de första åren av utvecklingen av datorteknik orsakades svårigheterna med att koda textinformation av bristen på nödvändiga kodningsstandarder. För närvarande är de befintliga svårigheterna tvärtom förknippade med en mängd samtidigt fungerande och ofta motstridiga standarder.

För på engelska, som är ett inofficiellt internationellt kommunikationsmedel, har dessa svårigheter lösts. United States Standards Institute har utvecklat och satt i omlopp ASCII-kodningssystem (amerikanskt Standardkod för informationsutbyte - US Standard Code for Information Interchange).

För att koda det ryska alfabetet har flera kodningsalternativ utvecklats:

1) Windows-1251 - introducerat av företaget Microsoft; med tanke på den utbredda användningen av operativsystem (OS) och annat mjukvaruprodukter detta företag i Ryska Federationen den har funnit stor spridning;

2) KOI-8 (informationsutbyteskod, åtta siffror) är en annan populär kodning av det ryska alfabetet, vanlig i dator nätverk på Ryska federationens territorium och i den ryska sektorn av Internet;

3) ISO (International Standard Organization - International Institute for Standardization) - en internationell standard för kodning av tecken på det ryska språket. I praktiken används denna kodning sällan.

Begränsad uppsättning koder (256) skapar svårigheter för utvecklare enhetligt system textkodning. Som ett resultat föreslogs det att koda tecken inte 8-bitars binära tal, men med siffror med en stor siffra, vilket orsakade en utvidgning av intervallet av möjliga kodvärden. 16-bitars teckenkodningssystemet anropas universell - UNICODE. Sexton bitar tillåter unika koder för 65 536 tecken, vilket är tillräckligt för att passa de flesta språk i en teckentabell.

Trots enkelheten i det föreslagna tillvägagångssättet, den praktiska övergången till detta system kodning under mycket lång tid kunde inte realiseras på grund av bristen på resurser för datorteknik, eftersom allt i UNICODE-kodningssystemet textdokument fördubblas automatiskt. I slutet av 1990-talet tekniska medel nådde den erforderliga nivån började den gradvisa översättningen av dokument och mjukvaruverktyg till UNICODE-kodningssystemet.

Att koda textinformation i en dator är ibland ett väsentligt villkor för att enheten ska fungera korrekt eller att ett visst fragment ska visas. Hur denna process sker under arbetet med en dator med text och visuell information, ljud - vi kommer att analysera allt detta i den här artikeln.

Introduktion

En elektronisk dator (som vi kallar en dator i vardagen) uppfattar texten på ett väldigt specifikt sätt. För henne är kodningen av textinformation mycket viktig, eftersom hon uppfattar varje textfragment som en grupp karaktärer isolerade från varandra.

Vilka är symbolerna?

Rollen av symboler för datorn är inte bara ryska, engelska och andra bokstäver, utan också skiljetecken, såväl som andra tecken. Även utrymmet med vilket vi separerar ord när vi skriver på en dator uppfattas av enheten som en symbol. Något som mycket påminner om högre matematik, för där har noll, enligt många professorer, dubbel betydelse: det är ett tal, och betyder samtidigt ingenting. Även för filosofer kan frågan om ett utrymme i texten bli ett verkligt problem. Ett skämt förstås, men som man säger, i varje skämt finns det en viss sanning.

Vad är informationen?

Så för att uppfatta information måste en dator börja bearbeta processer. Och vad finns det för information? Ämnet för den här artikeln är kodning av textinformation. Vi kommer att ägna särskild uppmärksamhet åt denna uppgift, men vi kommer också att behandla andra mikroämnen.

Information kan vara text, numerisk, ljud, grafisk. Datorn måste starta processer som ger kodning av textinformation för att till exempel visa vad vi skriver på tangentbordet. Vi kommer att se symboler och bokstäver, det är förståeligt. Men vad ser bilen? Hon uppfattar absolut all information – och nu pratar vi inte bara om text – som viss sekvens nollor och ettor. De utgör grunden för den så kallade binära koden. Följaktligen kallas processen som omvandlar informationen som tas emot av enheten till en begriplig sådan " binär kodning textinformation.

Kort princip för den binära koden

Varför är kodning av information i binär kod den mest utbredda i elektroniska maskiner? Textbasen, som är kodad med nollor och ettor, kan vara absolut vilken sekvens av tecken och tecken som helst. Detta är dock inte den enda fördelen som binär textkodning av information har. Saken är att principen på vilken denna kodningsmetod är arrangerad är väldigt enkel, men samtidigt ganska funktionell. När det finns en elektrisk impuls märks den (naturligtvis villkorligt) av en enhet. Ingen impuls - markera noll. Det vill säga, textkodning av information är baserad på principen att konstruera en sekvens av elektriska impulser. En logisk sekvens som består av binära tecken kallas maskinspråk. Samtidigt gör kodning och bearbetning av textinformation med hjälp av en binär kod det möjligt att utföra operationer på ganska kort tid.

Bitar och bytes

Den siffra som maskinen uppfattar innehåller en viss mängd information. Det är lika med en bit. Detta gäller varenda nolla, som utgör en eller annan sekvens av krypterad information.

Följaktligen kan mängden information i vilket fall som helst bestämmas helt enkelt genom att känna till antalet tecken i den binära kodsekvensen. De kommer att vara numeriskt lika med varandra. 2 siffror i koden innehåller information om 2 bitar, 10 siffror - 10 bitar och så vidare. Principen för att bestämma informationsvolymen, som ligger i ett visst fragment av binär kod, är ganska enkel, som du kan se.

Koda textinformation i en dator

Just nu läser du en artikel som består av en sekvens, som vi tror, ​​av bokstäverna i det ryska alfabetet. Och datorn, som tidigare nämnts, uppfattar all information (och i det här fallet också) som en sekvens inte av bokstäver, utan av nollor och ettor, vilket anger frånvaron och närvaron av en elektrisk impuls.

Saken är den att ett tecken som vi ser på skärmen kan kodas med en konventionell måttenhet som kallas en byte. Som skrivet ovan har den binära koden en så kallad informationsbelastning. Kom ihåg att det numeriskt är lika med det totala antalet nollor och ettor i det valda kodfragmentet. Så, 8 bitar blir 1 byte. I det här fallet kan kombinationerna av signaler vara väldigt olika, vilket du enkelt kan se genom att rita en rektangel på papper, bestående av 8 celler av samma storlek.

Det visar sig att det är möjligt att koda textinformation med hjälp av ett alfabet som har en kapacitet på 256 tecken. Vad är meningen? Meningen ligger i det faktum att varje tecken kommer att ha sin egen binära kod. Kombinationer "fästa" till vissa tecken börjar från 00000000 och slutar med 11111111. Om du byter från binärt till decimalt talsystem kan du koda information i ett sådant system från 0 till 255.

Glöm inte att det nu finns olika tabeller som använder kodningen av bokstäverna i det ryska alfabetet. Dessa är till exempel ISO och KOI-8, Mac och CP i två varianter: 1251 och 866. Det är lätt att se till att texten som är kodad i en av dessa tabeller inte kommer att visas korrekt i en annan kodning. Detta beror på att i olika tabeller motsvarar olika tecken samma binära kod.

Detta var ett problem till en början. Men för närvarande är speciella algoritmer redan inbyggda i programmen som konverterar texten och för den till rätt form. 1997 präglades av skapandet av en kodning som heter Unicode. I den har varje tecken till sitt förfogande 2 byte samtidigt. Detta låter dig koda text som har mycket stor kvantitet tecken. 256 och 65536: är det någon skillnad?

Grafikkodning

Kodning av text- och grafisk information har vissa likheter. Som ni vet används för att visa grafisk information kringutrustning dator som kallas monitor. Grafik nu ( vi pratar nu ungefär Datorgrafik) används ofta inom olika områden. Lyckligtvis gör persondatorernas hårdvarufunktioner det möjligt att lösa ganska komplexa grafiska uppgifter.

Bearbetning av videoinformation har blivit möjlig de senaste åren. Men texten är samtidigt mycket "lättare" än grafik, vilket i princip är förståeligt. På grund av detta måste den slutliga storleken på grafikfiler ökas. Det är möjligt att övervinna sådana problem genom att känna till essensen i vilken grafisk information presenteras.

Låt oss först förstå vilka grupper denna typ av information är indelad i. Först är det raster. För det andra, vektor.

Rasterbilder är ganska lika rutigt papper. Varje cell på sådant papper målas över i en eller annan färg. Denna princip påminner lite om en mosaik. Det vill säga, det visar sig att i rastergrafik bilden är uppdelad i separata elementära delar. De kallas pixlar. Översatt till ryska betyder pixlar "prickar". Logiskt är pixlarna ordnade i förhållande till raderna. Det grafiska rutnätet består av ett visst belopp pixlar. Det kallas också ett raster. Med dessa två definitioner i åtanke kan vi säga det bitmappär inget annat än en uppsättning pixlar som visas på ett rektangulärt rutnät.

Bildskärmens raster och pixelstorlek påverkar bildkvaliteten. Det blir ju högre desto större raster på monitorn. Rasterstorlekar är den skärmupplösning som alla användare förmodligen har hört talas om. En av de mest viktiga funktioner som datorskärmar har är upplösning, inte bara upplösning. Den visar hur många pixlar som finns i en eller annan längdenhet. Upplösningen på en bildskärm mäts vanligtvis i pixlar per tum. Ju fler pixlar per längdenhet, desto högre blir kvaliteten, eftersom "kornigheten" minskar.

Bearbetning av ljudström

Textkodning och ljudinformation, liksom andra typer av kodning, har vissa funktioner. Vi kommer nu att fokusera på den sista processen: kodning av ljudinformation.

Presentationen av en ljudström (liksom ett enstaka ljud) kan göras på två sätt.

Analog form av ljudinformationspresentation

I det här fallet kan värdet anta ett riktigt stort antal olika betydelser. Dessutom förblir samma värden inte konstanta: de förändras mycket snabbt, och denna process är kontinuerlig.

Diskret form av ljudinformationsrepresentation

Om vi ​​talar om den diskreta metoden, kan värdet i det här fallet endast ta ett begränsat antal värden. I det här fallet sker förändringen med stormsteg. Det är möjligt att diskret koda inte bara ljud utan också grafisk information. Vad gäller den analoga formen förresten.

Analog ljudinformation lagras till exempel på vinylskivor. Men CD:n är redan ett diskret sätt att presentera information av ljudkaraktär.

Allra i början pratade vi om att en dator uppfattar all information på maskinspråk. För att göra detta kodas information i form av en sekvens av elektriska impulser - nollor och ettor. Ljudkodning är inget undantag från denna regel. För att bearbeta ljud på en dator måste du först omvandla det till samma sekvens. Först efter det kan operationer utföras på en ström eller ett enstaka ljud.

När kodningsprocessen inträffar, utsätts strömmen för temporal sampling. Ljudvågen är kontinuerlig, den utvecklas över små tidsavsnitt. I detta fall ställs amplitudvärdet in för varje specifikt intervall separat.

Slutsats

Så vad fick vi reda på under den här artikeln? För det första är absolut all information som visas på en datorskärm, innan den visas där, kodad. För det andra består denna kodning i att översätta information till maskinspråk. För det tredje är maskinspråk inget annat än en sekvens av elektriska impulser - nollor och ettor. För det fjärde, för kodning av olika tecken, det finns separata tabeller. Och för det femte är det möjligt att presentera grafisk och ljudinformation i analog och diskret form. Här är kanske huvudpunkterna som vi har analyserat. En av disciplinerna som studerar detta område är datavetenskap. Kodning av textinformation och dess grunder förklaras i skolan, eftersom det inte är något komplicerat med det.

Textinformation består av tecken: bokstäver, siffror, skiljetecken, etc. En byte räcker för att lagra 256 olika värden, vilket gör att du kan placera vilket som helst av de alfanumeriska tecknen i den. De första 128 tecknen (upptar de sju minst signifikanta bitarna) är standardiserade med hjälp av ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Kärnan i kodningen är att varje tecken tilldelas en binär kod från 00000000 till 11111111 eller motsvarande decimalkod från 0 till 255. Olika kodtabeller används för att koda ryska bokstäver (KOI-8R, СР1251, CP10007, ISO-88 ):

KOI8R- Åtta-bitars standard för kodning av bokstäver i kyrilliska alfabet (för UNIX-operativsystemet). Utvecklare KOI8R placerade tecknen i det ryska alfabetet överst i den utökade ASCII-tabellen på ett sådant sätt att positionerna för de kyrilliska tecknen motsvarar deras fonetiska motsvarigheter i det engelska alfabetet längst ner i tabellen. Det betyder att från texten inskriven KOI8R, visar det sig att texten är skriven med latinska tecken. Till exempel får orden "höghus" formen "dom vysokiy";

СР1251– Åttabitars kodningsstandard som används i OS Windows;

CP10007- Åttabitars kodningsstandard som används i det kyrilliska alfabetet i Macintosh-operativsystemet (Apple-datorer);

ISO-8859-5 - en åttabitars kod godkänd som standard för kodning av det ryska språket.

Grafisk informationskodning

Grafisk information kan presenteras i två former: analog Och diskret. Måla duk skapad av konstnären är exempel på analog representation, och bilden skrivs ut med en skrivare, bestående av individuella (element) prickar i olika färger, är diskret representation.

Genom att dela upp den grafiska bilden (sampling) omvandlas den grafiska informationen från analog till diskret form. I det här fallet utförs kodning - tilldelning av ett specifikt värde till varje element i den grafiska bilden i form av en kod. Skapande och lagring av grafiska objekt är möjligt i flera former - i formen vektor, fraktal eller raster Bilder. separat ämne betraktas som 3D (tredimensionell) grafik, som kombinerar vektor- och rasteravbildningsmetoder.

Vektorgrafik används för att representera sådana grafiska bilder som bilder, ritningar, diagram.

De är bildade av objekt - en uppsättning geometriska primitiver (punkter, linjer, cirklar, rektanglar), som tilldelas vissa egenskaper, till exempel linjetjocklek, fyllningsfärg.

En bild i vektorformat förenklar redigeringsprocessen, eftersom bilden kan skalas, roteras och deformeras utan förlust. I det här fallet förstör varje transformation den gamla bilden (eller fragmentet), och en ny byggs istället. Detta sätt att presentera är bra för diagram och affärsgrafik. Vid kodning av en vektorbild är det inte bilden av objektet som lagras, utan punkternas koordinater, med hjälp av vilket programmet återskapar bilden varje gång.

Main nackdel vektorgrafik är omöjligheten av fotografiska kvalitetsbilder. I vektorformat kommer bilden alltid att se ut som en teckning.

Raster grafik. Vilken bild som helst kan delas upp i rutor och på så sätt erhållas raster - tvådimensionell array rutor. Själva torgen rasterelement eller pixlar(bildens element) - element i bilden. Färgen på varje pixel kodas av ett nummer, vilket gör att du kan ange ordningen på färgnummer för att beskriva bilden (från vänster till höger eller uppifrån och ned). Antalet av varje cell i vilken pixeln är lagrad i minnet.

Ritning i bitmappsformat

Varje pixel tilldelas värden för ljusstyrka, färg och transparens, eller en kombination av dessa värden. En bitmappsbild har ett antal rader och kolumner. Denna lagringsmetod har sina nackdelar: den större mängden minne som krävs för att arbeta med bilder.

Volymen på en rasterbild bestäms genom att multiplicera antalet pixlar med informationsvolymen för en punkt, vilket beror på antalet möjliga färger. I moderna datorer används huvudsakligen följande skärmupplösningar: 640 gånger 480, 800 gånger 600, 1024 gånger 768 och 1280 gånger 1024 pixlar. Ljusstyrkan för varje punkt och dess koordinater kan uttryckas med heltal, vilket tillåter användning av binär kod för att bearbeta grafiska data.

I det enklaste fallet (svartvit bild utan gradering grå färg) varje punkt på skärmen kan ha ett av två tillstånd - "svart" eller "vit", det vill säga 1 bit behövs för att lagra dess tillstånd. Färgbilder bildas i enlighet med den binära färgkoden för varje punkt, lagrad i videominnet. Färgbilder kan ha olika färgdjup, vilket ges av antalet bitar som används för att koda färgen på en punkt. De vanligaste färgdjupen är 8, 16, 24, 32, 64 bitar.

För att koda grafiska färgbilder delas en godtycklig färg upp i dess komponenter. Följande kodsystem används:

HSB (H - nyans, S - mättnad, B - ljusstyrka),

RGB (röd- röd, Grön - grönt, blå- blå) Och

CMYK ( C yan - cyan, Magenta - magenta, gul - gul och svart - svart).

Det första systemet är lämpligt för mänsklig, den andra - för datorbehandling, och den sista för tryckerier. Användningen av dessa färgsystem beror på det faktum att ljusflödet kan bildas av strålningar som är en kombination av "rena" spektrala färger: röd, grön, blå eller deras derivator.

fraktal är ett objekt vars individuella element ärver egenskaperna hos överordnade strukturer. Eftersom en mer detaljerad beskrivning av element i mindre skala sker enligt en enkel algoritm, kan ett sådant objekt beskrivas med bara några matematiska ekvationer. Fraktaler låter dig beskriva bilder som kräver relativt lite minne för att representera i detalj.

Ritning i fraktalformat

3D-grafik (3D) arbetar med föremål i tredimensionellt rum. Tredimensionell datorgrafik används flitigt i film, datorspel, där alla objekt representeras som en uppsättning ytor eller partiklar. Alla visuella transformationer i 3D-grafik styrs av operatorer som har en matrisrepresentation.

Ljudkodning

Musik, som vilket ljud som helst, är inget annat än ljudvibrationer, genom att registrera vilka som kan återges exakt. För att representera ljudsignalen i datorminnet är det nödvändigt att representera de mottagna akustiska vibrationerna i digital form, det vill säga att omvandla dem till en sekvens av nollor och ettor. Med hjälp av en mikrofon omvandlas ljudet till elektriska vibrationer, varefter det är möjligt att mäta vibrationernas amplitud med jämna mellanrum (flera tiotusentals gånger per sekund), med hjälp av en speciell anordning - analog till digital omvandlare (ADC). För att återge ljud måste en digital signal omvandlas till analog med hjälp av digital-till-analog-omvandlare (DAC). Båda dessa enheter är inbyggda Ljudkort dator. Den angivna sekvensen av transformationer visas i fig. 2.6..

Omvandling av en analog signal till en digital och vice versa

Varje mätning av ljud registreras i binärt. Denna process kallas sampling (sampling), utförs av ADC.

prov (exempel på engelska) är tidsintervallet mellan två mätningar av amplituden för en analog signal. Förutom en tidsperiod kallas ett sampel även vilken sekvens av digital data som helst som erhålls genom analog-till-digital-konvertering. En viktig parameter provtagningär frekvensen - antalet mätningar av den analoga signalens amplitud per sekund. Ljudsamplingsfrekvensen sträcker sig från 8000 till 48000 mätningar per sekund.

Grafisk representation av diskretiseringsprocessen

Uppspelningskvaliteten påverkas samplingshastighet och upplösning(storleken på cellen reserverad för registrering av amplitudvärdet). Till exempel, när du skriver musik till CD-skivor, används 16-bitars värden och en samplingshastighet på 44032 Hz.

Med gehör uppfattar en person ljudvågor med en frekvens som sträcker sig från 16 Hz till 20 kHz (1 Hz - 1 oscillation per sekund).

I CD-format Audio DVD på en sekund mäts signalen 96 000 gånger, d.v.s. en samplingsfrekvens på 96 kHz används. För att spara hårddiskutrymme i multimediaapplikationer används ofta lägre frekvenser: 11, 22, 32 kHz. Detta leder till en minskning av det hörbara frekvensområdet, vilket gör att det som hörs förvrängs.