Глава 1.        Информация и информационные процессы

Практические работы

Практическая работа № 1.               
Оформление документа

Скопируйте в свой каталог документ ТЕХ.doc и оформите его следующим образом:

1.       Установите для всего документа рубленый шрифт (Arial, Helvetica, Calibri) размером 12 пт.

2.       Примените к заголовку стиль Заголовок 1. Измените этот стиль следующим образом:

·        размер шрифта 16 пт;

·        выравнивание по центру;

·        нижняя сплошная граница для абзаца.

3.       Установите для остальных абзацев отступ 1 см и выравнивание по ширине.

4.       Включите автоматическую расстановку переносов.

5.       Замените кавычки " " на «».

6.       Создайте макрос с именем ТеХ, который должен вводить название TEX и устанавливать смещение вниз для буквы «Е»: TEX. После выполнения макроса курсор должен стоять справа от буквы Х. Назначьте макросу какое-нибудь сочетание клавиш, например, Alt+Ctrl+Shift+T. С помощью этого макроса заменить о всем тексте название TEX на TEX.

7.       Добавьте в текст после слов «корней квадратного уравнения» формулу для вычисления корней квадратного уравнения в виде отдельного абзаца.

8.       Добавьте фото Д. Кнута (файл Knuth.jpg), обрежьте фотографию, чтобы выделить лицо. Добавьте подпись, установите для всего блока фотография + подпись обтекание вокруг рамки (используйте группировку).

9.       Замените в тексте «пи» на греческую букву p.

10.   Создайте стиль ТеХ со следующими параметрами:

·        моноширинный шрифт (Courier New, Consolas и т.п.) размером 13 пт;

·        левая граница 1 см, правая граница – отступ 1 см от правого края;

·        заливка серым цветом;

·        тонкая черная рамка со всех сторон абзаца.

и оформите этим стилем формулу, набранную в формате LaТЕХ.

11.   Оформите заголовок «Литература» стилем «Заголовок 2». Информацию о книге Д. Кнута оформите в виде нумерованного списка.

12.   Найдите информацию о книге «Все про ТЕХ» на сайте издательства «Вильямс» и сделайте название книги гиперссылкой на найденную страницу. Проверьте работу гиперссылки.

Практическая работа № 2.               
Алгоритм RLE

1.       Используя алгоритм RLE, закодируйте последовательность символов

BBBBBBACCCABBBBBB

Запишите результат в виде шестнадцатеричных кодов (каждый символ кодируется в виде байта, который представлен двумя шестнадцатеричными цифрами ). Проверьте полученный результат с помощью программы RLE.

Ответ:

2.       Раскодируйте последовательность, упакованную с помощью алгоритма RLE (приводятся шестнадцатеричные коды): 01 4D 8E 41 01 4D 8E 41₁₆. Для определения символов по их шестнадцатеричным кодом используйте таблицу ASCII.  В приведённой таблице в первом столбце записана первая цифра шестнадцатеричного кода символа, а в первой строке – вторая. Например,  символ «&» имеет шестнадцатеричный код 26₁₆.

Ответ:

3.       Определите количество байтов в исходной и распакованной последовательности (см. предыдущее задание) и вычислите коэффициент сжатия:

4.       Проверьте результат, полученный в предыдущем пункте, с помощью программы RLE. Предложите два способа проверки.

5.       Постройте последовательности, которые сжимаются алгоритмом RLE ровно в 2 раза, в 4 раза, в 5 раз. Проверьте свои ответы с помощью программы RLE.

6.       Придумайте три последовательности, которые невозможно сжать с помощью алгоритма RLE:

7.       Используя программу RLE, примените RLE-сжатие к следующим файлам и найдите для каждого из них коэффициент сжатия:

8.       Объясните результаты, полученные в предыдущем пункте:

·    почему не удается сжать рисунки в формате JPEG?

Ответ:

·    почему для двух рисунков в формате BMP одинакового размера коэффициенты сжатия по алгоритму RLE так сильно отличаются? Подсказка: откройте эти рисунки в любой программе просмотра.

Ответ:

9.       Оцените максимально достижимый коэффициент сжатия с помощью рассмотренного в учебнике варианта RLE-алгоритма. В каком случае его удастся достичь?

Ответ:

10.   Оцените коэффициент сжатия с помощью RLE-алгоритма в худшем случае. Опишите этот худший случай.

Ответ:

Практическая работа № 3.               
Сравнение алгоритмов сжатия

При выполнении этой работы используются программы RLE (алгоритм сжатия RLE) и Huffman (кодирование Хаффмана и Шеннона-Фано).

1.         Запустите программу Huffman.exe и закодируйте строку «ЕНОТ НЕ ТОНЕТ», используя методы Шеннона-Фано и Хаффмана. Запишите результаты в таблицу:

Сделайте выводы.

Ответ:

Как, по вашему мнению, будет изменяться коэффициент сжатия при увеличении длины текста, при условии, что набор символов и частота их встречаемости останутся неизменной? Проверьте ваш вывод с помощью программы (например, можно несколько раз скопировать ту же фразу).

Ответ:

2.         Используя кнопку Анализ файла в программе Huffman, определите предельный теоретический коэффициент сжатия для файла a.txt[1] при побайтном кодировании.

Ответ:

3.         С помощью программ RLE и Huffman выполните сжатие файла a.txt разными способами. Запишите результаты в таблицу:

Объясните результат, полученный с помощью алгоритма RLE.

Ответ:

4.         Используя кнопку Анализ файла в программе Huffman, определите предельный теоретический коэффициент сжатия для файла a.txt.huf при побайтном кодировании. Объясните результат.

Ответ:

5.         Примените несколько раз повторное сжатие этого файла с помощью алгоритма Хаффмана (новые файлы получат имена a.txt.huf2, a.txt.huf3 и т.д.) и заполните таблицу, каждый раз выполняя анализ полученного файла.

Объясните, почему с некоторого момента при повторном сжатии файла его размер увеличивается.

Ответ:

6.         Выполните те же действия, используя метод Шеннона-Фано.

Объясните, почему с некоторого момента при повторном сжатии файла его размер увеличивается.

Ответ:

7.         Сравните результаты сжатия этого файла с помощью алгоритма RLE, лучшие результаты, полученные методами Шеннона-Фано и Хаффмана, а также результат сжатия этого файла каким-нибудь архиватором.

Объясните результаты и сделайте выводы.

Ответ:

Практическая работа № 4.               
Использование архиватора

1.       Изучите возможности архиватора, который установлен на вашем компьютере (Ark, 7-Zip, WinRAR или др.).

2.       Откройте каталог, указанный учителем. Он должен содержать все файлы, которые используются далее.

3.       Распакуйте архив secret.zip, который упакован с паролем secretLatin. В подкаталогах, получившихся после распаковки, вы должны найти 3 файла, содержащие части высказывания на латинском языке, которое означает «договоры следует выполнять».

4.       Создайте новый текстовый файл latin.txt и запишите в него это высказывание на латыни. После этого удалите архив secret.zip.

5.       Выполните сжатие отдельно для каждого из перечисленных в таблице файлов, используя формат архива, указанный учителем. Вычислите коэффициент сжатия (для этого удобно использовать табличный процессор):

Сделайте выводы о том, какие файлы обычно сжимаются лучше, а какие – хуже:

Ответ:

6.       Если ваш архиватор позволяет создавать самораспаковывающиеся архивы, сравните размеры обычного архива и SFX-архива для файла tolstoy.txt:

Объясните, почему размеры двух архивов получились разные. После этого удалите оба созданных архива.

7.       Переместите рисунки в отдельный каталог Pictures, а звуковые файлы – в каталог Sounds.

8.       Упакуйте рисунки и звуки в архив Media с паролем media123.

9.       Упакуйте все остальные файлы и папки в архив Data (без пароля).

10.   Удалите все файлы, кроме архивов Media и Data, и покажите работу учителю.

Практическая работа № 5.               
Сжатие с потерями

1.       Скопируйте в свою папку файл valaam.bmp.

2.       Используя растровый графический редактор (GIMP, Photoshop), сохраните несколько копий этого рисунка с разным качеством, от 0% до 100%.

В редакторе GIMP нужно выбрать пункт меню Файл – Экспортировать, ввести имя файла с расширением JPG (например, для файла с качеством 50% можно использовать имя valaam50.jpg) и в появившемся окне установить нужное качество:

В редакторе Photoshop нужно выбрать пункт меню Файл – Сохранить как…, далее в окне сохранения файла выбрать формат JPEG, ввести имя файла с расширением JPG (например, для файла с качеством 50% можно использовать имя valaam50.jpg) и в появившемся окне установить нужное качество (от 0 до 12):

3.       В табличном процессоре заполните таблицу

Для GIMP:

Для Photoshop:

С помощью табличного процессора постройте график по этим данным.

График:

Сделайте выводы.

Ответ:

4.       Просмотрите файлы, полученные при разных степенях сжатия. Выберите оптимальный на ваш взгляд вариант, когда при небольшом размере файла сохраняется приемлемое качество рисунка.

Ответ:

5.       Скопируйте в свою папку звуковой файл bears.mp3.

6.       Используя звуковой редактор (например, Audacity), сохраните несколько копий этого звукового файла с разным качеством. Для формата Ogg Vorbis используйте качество от 0 до 10, для формата MP3 – битрейт от 8 до 128 Кбит/с.

7.       В табличном процессоре заполните таблицу

Для формата Ogg Vorbis:

Для формата MP3:

Постройте график по этим данным.

График:

Объясните, почему получилась именно такая зависимость.

Ответ:

8.       Прослушайте файлы, полученные при разных степенях сжатия. Выберите оптимальный на ваш взгляд вариант, когда при небольшом размере файла сохраняется приемлемое качество звука.

Ответ:

Скачано с www.znanio.ru