Кодирование информации Информация может накапливаться и передаваться физическими средствами лишь с помощью кода Услышал – забыл, Увидел – запомнил, Сделал. - презентация

1 Кодирование информации Информация может накапливаться и передаваться физическими средствами лишь с помощью кода Услышал – забыл, Увидел – запомнил, Сделал – понял. Китайская поговорка.

2 Примеры систем кодирования А Б В Г Д Е… Yes Да Ja ? !, ; … ( ) +7(3912) /1-1

3 Упражнение 1

4 Флажковая морская азбука

5 Упражнение 2 Старший помощник Лом сдает экзамен капитану Врунгелю. Помогите ему прочитать следующий текст:

6 Знак вместе с его смыслом наз символом. Используемый для кодирования конечный набор отличных друг от друга знаков называется алфавитом. –АВCD… –АБВ… –0123… –АЦГТ Алфавит состоящий из двух знаков называется двоичным {0,1} Вся информация, которою обработает компьютер, должна быть представлена двоичным кодом с помощью двух цифр – 0 и 1. Эти два символа 0 и 1 принято называть битами (от англ. binary digit – двоичный знак).

7 Кодирование – это операция преобразования знаков или групп знаков одной знаковой системы в знаки или группы знаков другой знаковой системы. Кодом называется правило для преобразования одного набора знаков в другой набор знаков. Декодирование – расшифровка кодированных знаков, преобразование кода символа в его изображение Кодирование используется при хранении, передаче и представлении информации на носителе.

8 Азбука Морзе. Морзе (Morse) Сэмюэл Финли Бриз (1791 – 1872), американский художники и изобретатель. В 1837 году изобрел электромеханический телеграфный аппарат. В 1838 г. разработал телеграфный код (азбука Морзе). Азбука Морзе – неравномерный телеграфный код, в котором каждая буква или знак представлена своей комбинацией коротких элементарных посылок электрического тока (точек) и элементарных посылок утроенной продолжительности (тире).

9 Код азбуки Морзе Русский алфавит Латинский алфавит АA СS БB ТT ВW УU ГG ФF ДD ХH ЕE ЦC ЖV Ч ЗZ Ш ИI ЩQ ЙJ Ъ КK ЫY ЛL ЬX МM Э НN Ю ОO Я ПP РR

10 Упражнение 3 Расшифруйте (декодируйте), что здесь написано (буквы отделены друг от друга пробелами)? Закодируйте с помощью азбуки Морзе слова ИНФОРМАТИКА, ДАННЫЕ, АЛГОРИТМ.

11 Упражнение 3_а От разведчика была получена следующая шифрованная радиограмма, переданная с использованием азбуки Морзе _.._.._ _.._ _ _ _. При передаче радиограммы было потеряно разбиение на буквы, но известно, что в радиограмме использовались только следующие буквы иангч...__._ _._ _ _. Определите текст радиограммы 1) ГАИГАЧ 2) НАИГАН 3) НАИГАЧ 4) ГАИГАН

12 Длина кода – количество знаков, используемых для представления кодируемой информации. Код может быть постоянной или переменной длины. Если длина кода равна n, то с помощью алфавита, состоящего из к знаков, можно закодировать М=к n

13 Сколько разных символов можно закодировать кодом постоянной длины 8, если использовать А) двоичный алфавит Б) троичный В) десятичный 2 8 = = = Упражнение 4

14 Для кодирования М различных символов кодом постоянной длины с помощью к знаков, требуется длина кода ( с учетом того, что длина кода – это целое число) N=[log k M+1]

15 Какова должна быть минимальная длина кода, чтобы закодировать 114 известных химический элементов с помощью алфавита содержащего а)2 б) 8 в)16 знаков?. Считать что используется код постоянной длины. [log2114+1]=[6,839+1]=7 [log8114+1]=[2,278+1]=3 [log ]=[1,708+1]=2 Упражнение 5

16 Необходимо закодировать 30 химических элементов с помощью двоичного алфавита. Сколько знаков потребуется для кодирования одного элемента, если использовать А) код переменной длины Б) код постоянной длины 1 – 2 2 – 4 3 – 8 4 – 16 5 – 32 Если использовать постоянной то 5 знаков Если переменной =30 максимальная длина кода 4 знака Упражнение 6

17 Зашифрованная пословица. Разгадайте слова в предложениях (каждой букве соответствует определенная цифра). Чтобы рубить дрова, нужен 14, 2, 3, 2, 7, а чтобы полить огород – 10, 4, 5, 1, 6. Рыбаки сделали во льду 3, 7, 2, 7, 8, 9, 11 и стали ловить рыбу. Самый колючий зверь в лесу – это 12, 13. А теперь прочитай пословицу: 1, 2, 3, 4, 5, 1, 6 7, 8, 9, 10, 11 9, 4, 7, 4, 13, 12, 14. Упражнение 7

18 Упражнение 8 Какие сообщения закодированы с помощью этой таблицы? Шифры замены. Каждая буква алфавита может быть заменена любым числом из соответствующего столбика кодировочной таблицы.

19 Упражнение 9 «Шифр Цезаря» Этот шифр реализует следующее преобразование текста: каждая буква исходного текста заменяется третьей после нее буквой в алфавите, который считается написанным по кругу. А) закодируйте слово «человек» б)декодируйте «нултхсёугчлв»

20 Упражнение 10 Шифр Виженера Шифр Виженера реализует кодирование фразы путем «индивидуального сдвига» букв, причем величина сдвигов определяется номерами (положением) букв в ключевом слове (фразе). Возьмем, например, ключевое слово «leonid» (латиница) и кодируемую фразу «i remember». Буквы ключевого слова имеют следующие номера в латинском алфавите: 12,5,15,14,9,4. Шифрование по Виженеру состоит в «сдвиге» первой буквы кодируемой фразы на 12 позиций, т.е. в замене буквы «i» (9-я позиция) на букву «u», находящуюся в 9+12=21-й позиции, в замене пробела « » (второй буквы кодируемой фразы, 0-я позиция) на букву «e», находящуюся в 0+5=5-й позиции и т.д. При «исчерпании» букв ключевого слова, последнее используется снова и снова до тех пор, пока не будут закодированы все буквы кодируемой фразы. Используя в качестве ключевого слово Вагон, закодируйте слова АЛГОРИТМ, ПРАВИЛА, ИНФОРМАЦИЯ (д/з)

21 Упражнение 11 Фраза на некотором иностранном языке в переводе на русский язык: «каля маля» красное солнышко, «фаля маля баля» - большая красная груша, «цаля баля» - большое яблоко. Как на этом языке записать :груша, яблоко, солнышко.

22 Домашнее задание 1. На марсианском «lot to may» кот съел мышь «may si» - серая мышь, «ro dot» - он съел. Как написать «серый кот»? 2. Три человека – Иванов, Петров, Сидоров – образуют очередь. Запишите все возможные варианты образования этой очереди. 3. Запишите множество вариантов загорания двух светофоров, расположенных на соседних перекрестках. 4. Назовите все возможные комбинации из двух различных нот. 5. Имеются 3 автомобильные дороги, идущие от Парижа до Тулузы, и 4 от Тулузы до Мадрида. Сколькими способами можно выбрать дорогу от Парижа до Мадрида через Тулузу? 6. Закодируйте свое имя используя шифр Цезаря. 7. Сколько разных символов можно закодировать кодом постоянной длины 5, если использовать четверичный алфавит 8. Какова должна быть минимальная длина кода, чтобы закодировать 176 элементов с помощью алфавита содержащего 4 знака, считать что используется код постоянной длины.

23 Для любознательных y/cryptography/yaschenko/107.html