Кодирование информации Цель Рассмотреть процессы кодирования и декодирования информации. - презентация

1 Кодирование информации Цель Рассмотреть процессы кодирования и декодирования информации

2 Код. Длина кода В процессе представления информации с помощью знаковой системы производится её кодирование. Результатом кодирования является последовательность знаков данной знаковой системы, т.е. информационный код. Пример: текст, , и т.д. Количество знаков в коде называется длиной кода. Пример: текст - 5, , символов и т.д

3 Перекодирование Перекодирование – это операция преобразования знаков или групп знаков из одной знаковой системы в знаки или группы другой знаковой системы. Средством перекодирования служит таблица соответствия знаковых систем, которая устанавливает однозначное соответствие между знаками или группами знаков двух различных знаковых систем. Пример: десятичная система, двоичная система

4 Вопросы повторения 1. Приведите примеры кодов и определите их длины. 2. Приведите примеры перекодирования информации из одной знаковой системы в другую.

5 Количество информации можно рассматривать как меру уменьшения неопределённости знания при получении информационного сообщения. Формула, которая связывает между собой количество возможных информационных сообщений N и количество информации I, которое несёт полученное сообщение. N = 2 I

6 Бит Это единица измерения количества информации, содержащаяся в информационном сообщении, уменьшающем неопределённость знания в два раза. Производные единицы измерения количества информации: 1 байт = 8 бит = 2 3 битов 1 килобайт (Кбайт) = 2 10 байтов = 1024 байтов 1 мегабайт (Мбайт) = 2 10 Кбайтов = 1024 Кбайтов 1 гигабайт (Гбайт) = 2 10 Мбайтов = 1024 Мбайтов

7 Вопросы для повторения Приведите примеры информационных сообщений, которые приводят к уменьшению неопределённости знания. Приведите примеры информационных сообщений, которые несут 1 бит информации.

8 Выполните задания: За наименьшую единицу информации принят: 1) 1 бод; 2) 1 пиксель; 3) 1 байт; 4) 1 бит. Правильный ответ – 1 бит Вычислите, какое количество информации в битах содержится в: 1) 1 Кбайте; 2) 1 Мбайте; 3) 1 Гбайте. Правильные ответы – 2 3 x 2 10 = 8 x 1024 бит 2 3 x 2 10 x 2 10 = 8 x 1024 x 1024 бит 2 3 x 2 10 x 2 10 x 2 10 = 8 x 1024 x 1024 x 1024 бит

9 Определение количества информации 1. Определение количества информационных сообщений. Пусть количество информации I = 5 битам Для определения количества сообщений используем формулу N = 2 I, следовательно количество сообщений (событий, объектов) равно N = 2 5 = 32

10 Определение количества информации 2. Пусть известно количество сообщений (событий, объектов) N = 8, следовательно 8 = 2 I или 2 x 2 x 2 = 2 3, т.е. 2 3 = 2 I из этого равенства следует, что I = 3 битам.

11 Задания с выбором ответа 1. Производится бросание симметричной черырёхгранной пирамидки. Какое количество информации мы получаем в зрительном сообщении о её падении на одну из граней? 1) 1 бит; 2) 2 бит; 3) 4 бит; 4) 1 байт; Правильный ответ 2 бита

12 Алфавитный подход к определению количества информации В этом случае при определении количества информации отвлекаются от содержания (смысла) информации, рассматривают информационное сообщение как последовательность знаков определённой знаковой системы.

13 Информационная ёмкость знака Пусть сообщение кодируется с помощью знаковой системы, алфавит которой состоит из N знаков. Отправитель может послать одно из N возможных сообщений, которое будет нести количество информации I. С помощью формулы N = 2 I можно определить, например, количество информации, которое несёт один знак в двоичной знаковой системе. N = 2 2 = 2 I I = 1 бит информационная ёмкость знака двоичной знаковой системы.

14 Информационная ёмкость знака С помощью этой же формулы можно определить количество информации, которое несёт буква русского алфавита: Пусть алфавит состоит из 32 букв, N = = 2 I 2 5 = 2 I I = 5 битов, Таким образом, буква русского алфавита несёт 5 битов информации.

15 Количество информации в сообщении. Количество информации Iс в сообщении можно подсчитать, умножив количество информации I, которое несёт один знак, на длину кода K (количество знаков в сообщении) Ic = I x K

16 Выполните задание 1. Какое количество информации несёт один разряд двоичного числа? 1) 1 байт; 2) 3 бита; 3) 4 бита; 4) 1 бит. Правильный ответ 1 бит 2. Какое количество информации несёт двоичный код ? Правильный ответ 8 битов.

17 Выполните дополнительное задание Какова информационная ёмкость знака генетического кода? 1) 1 байт; 2) 2 бита; 3) 4 бита; 4) 1 бит. Правильный ответ 2 бита, т.к. алфавит генетического кода состоит из N = 4 = 2 2 фрагментов, следовательно I =2.