Конспект урока "Представление информации в ЭВМ. Кодирование информации"


Тема: " Представление информации в ЭВМ. Кодирование информации"
Цель урока: Формирование первоначальных представлений о кодировке
информации, познакомить учащихся с различными видами кодирования
информации и видами представлении информации.
Оборудование: презентация “Кодирование”
План урока.
I. Оргмомент.
II. Изложение нового материала.
III. Закрепление.
IV. Домашнее задание.
Ход урока.
I. Изложение нового материала.
Информация и языки. Информация хранится, передается, обрабатывается в
символьной (знаковой) форме. Одна и та же информация может быть
представлена в разной форме, с помощью различных знаковых систем.
Язык – это определенная знаковая система представления информации.
Существуют естественные (разговорные) языки и формальные языки.
Естественные языки носят национальный характер. Формальные языки чаще
всего относятся к специальной области человеческой деятельности. Примеры
формальных языков: язык музыки (нотная грамота), язык математики (цифры и
математические знаки) и др. В некоторых случаях разговорную речь может
заменять язык мимики и жестов, язык специальных знаков (например,
дорожные знаки).
Одно и то же сообщение можно закодировать разными способами, т.е. выразить
на разных языках. В процессе развития человеческого общества люди
выработали большое число языков. К ним относятся:
разговорные языки (русский, английский, хинди и др. – всего более 2000);
язык мимики и жестов;
язык рисунков и чертежей;
язык науки (математические, химические, биологические и другие
символы);
язык искусства (музыки, живописи, скульптуры и т. д.);
специальные языки (эсперанто, морской семафор, азбука Морзе, азбука
Брайля для слепых и др.).
В специальных языках особо выделим языки программирования.
Программирование – кодирование информации на языке, “понятном”
компьютеру.
Итак, одну и ту же информацию мы можем выразить разными способами.
Например, каким образом вы можете сообщить об опасности?
Если на вас напали, вы можете просто крикнуть: Караул!!”
Если прибор находится под высоким напряжением, то требуется
оставить предупреждающий знак (рисунок).
На оживленном перекрестке регулировщик помогает избежать аварии с
помощью жестов.
В театре пантомимы вся информация передается зрителю
исключительно с помощью мимики и жестов.
Если ваш корабль тонет, то вы передадите сигнал “SОS” (...– ...).
На флоте помимо азбуки Морзе используют также семафорную и
флажковую сигнализацию.
В каждом из этих примеров мы должны знать правила, по которым можно
отобразить информацию об опасности тем или иным способом. Такое правило
назовем кодом.
Обычно каждый образ при кодировании (иногда говорят – шифровке)
представлен отдельным знаком.
Знак – это элемент конечного множества отличных друг от друга элементов.
Знак вместе с его смыслом называют символом.
Набор знаков, в котором определен их порядок, называется алфавитом.
Существует множество алфавитов.
алфавит кириллических букв (А, Б, В, Г, Д, Е, ...)
алфавит латинских букв (А, В, С, D, Е, F, ...)
алфавит десятичных цифр(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)
алфавит знаков зодиака (^ , _ , ` , a , b , c , d , e , f , g , h , i ) и др.
Имеются, однако, наборы знаков, для которых нет какого-то общепринятого
порядка:
набор знаков азбуки Брайля (для слепых);
набор китайских идеограмм;
набор знаков планет;
набор знаков генетического кода (А, Ц, Г, Т).
Особенно важное значение имеют наборы, состоящие всего из двух знаков:
пара знаков (+, – );
пара знаков “точка”, “тире” (., – )
пара цифр (0, 1).
пара ответов (да, нет);
Как бы вы назвали такие наборы знаков?
Правильно вы подумали: их называют двоичными. Рассмотрим более подробно
двоичный алфавит (0, 1). Чтобы отличить входящие в его состав знаки от
привычных (десятичных) нуля и единицы, про каждый знак мы должны сказать:
знак “0” из двоичного набора знаков; знак “1” из двоичного набора знаков.
Удобнее было бы сказать: двоичный знак, но тогда нам безразлично – “0” это
или “1”, главное, что это какой-то один из двух знаков двоичного алфавита.
Двоичный знак (англ. binary digit) получил название “бит”.
Компьютер может обрабатывать числовую, текстовую, графическую видео- и
звуковую информацию. Возникает вопрос: “Как, каким образом процессор
обрабатывает столь различающиеся по восприятию человеком виды
информации?”
Все эти виды информации кодируются в последовательности электрических
импульсов: есть импульс (1), нет импульса (0), т. е. в последовательности нулей
и единиц. Такое кодирование информации в компьютере называется двоичным
кодированием, а логические последовательности нулей и единиц —
машинным языком.
При двоичном кодировании текстовой информации каждому символу
сопоставляется его код - последовательность из фиксированного количества
нулей и единиц. В большинстве современных ЭВМ каждому символу
соответствует последовательность из 8 нулей и единиц, называемая
"байтом" (англ. byte). Всего существует 256 разных последовательностей из 8
нулей и единиц - это позволяет закодировать 256 различных символов,
например, большие и малые буквы русского и латинского алфавитов, цифры,
знаки препинания и т. д. Соответствие байтов и символов задается с помощью
таблицы, в которой для каждого кода указывается соответствующий символ.
Вот фрагмент такой таблицы для кодировки КОИ-8: