Методическая разработка занятия по информатике на тему "Кодирование и измерение информации" (1 курс ССУЗ)

Раздаточный материал для студентов по теме «    Кодирование и измерение информации    » может   быть Кодирование   Кодирование   –   это   перевод   информации   с   одного   языка   на   другой   (запись   в   другой   системе Теоретический материал • символов, в другом алфавите) •  неравномерное; при   равномерном   кодировании   все   символы   кодируются   кодами   равной   длины; при   неравномерном   кодировании   разные   символы   могут   кодироваться   кодами   разной   длины,   это затрудняет декодирование. • Фано: никакое кодовое слово не является началом другого кодового слова; • условие Фано: никакое кодовое слово не является окончанием другого кодового слова; • Закодированное сообщение можно однозначно декодировать с конца, если выполняется обратное Закодированное сообщение можно однозначно декодировать с начала, если выполняется условие Условие Фано – это достаточное, но не необходимое условие однозначного декодирования.  равномерное  и Задача 1.  Саша и Женя играют в такую игру. Саша пишет слово русского языка. Женя заменяет в нем каждую букву на другую букву так, чтобы были выполнены такие правила. 1. Гласная буква меняется на согласную, согласная – на гласную. 2. В получившемся слове буквы следуют в алфавитном порядке. Пример. Саша   написала:   ЖЕНЯ.   Женя   может   написать,   например,   ЕНОТ   или   АБУЧ.   Но   не   может написать МАМА или ИВАН. Для справки. Русский алфавит:   АБВГДЕЁЖЗИЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯ Саша написала: КОТ. Укажите, какое из следующих слов может написать Женя. Варианты ответов: 1) 2) АНЯ       ЭЛЯ ЕЛЬ     ЕНОТ   3) 4) 5) 6)   Задача 2.  Для кодирования некоторой последовательности, состоящей из букв А, Б, В, Г и Д, решили   использовать   неравномерный   двоичный   код,   позволяющий   однозначно   декодировать двоичную последовательность, появляющуюся на приёмной стороне канала связи. Использовали код:  А–1, Б–000, В–001, Г–011.  7) Укажите, каким кодовым словом должна быть закодирована буква Д. Длина этого кодового слова должна быть наименьшей из всех возможных. Код должен удовлетворять свойству однозначного декодирования.  8) Варианты ответов: 00  01   11  010  5) 6) Задача 3.  Для 5 букв латинского алфавита заданы их двоичные коды (для некоторых букв – из двух бит, для некоторых – из трех). Эти  коды представлены ниже: 7) A ­ 000 8) B – 01 9) C – 100 10) D – 10 11) E – 011 12) Определить, какой набор букв закодирован двоичной строкой 0110100011000 13) Варианты ответов: EBCEA BDDEA  BDCEA EBAEA 1) 2) 3) 4) 1) 2) 3) 4) 5) 6) Задача 4. Для 5 букв латинского алфавита заданы их двоичные коды (для некоторых букв ­ из двух бит, для некоторых ­ из трех). Эти  коды представлены ниже:  a ­ 000 7)  b – 110 8) 9)  c – 01 10)  d – 001 11)  e ­ 10 12) Определите, какой набор букв закодирован двоичной строкой 1100000100110 13)     Варианты ответов: 14)  Задача 5. Для кодирования сообщения, состоящего только из букв A, B, C, D и E, используется неравномерный по длине двоичный код: 7)  A 8) 000 9) Какое (только одно!) из четырех полученных сообщений было передано без ошибок и может быть        B     C      11      01   D 001  E 10 раскодировано: 10) Варианты ответов: 11) 1) 110000010011110 12) 2) 110000011011110   13) 3) 110001001001110 14) 4) 110000001011110 15) 16) Задача 6. Для кодирования сообщения, состоящего только из букв A, M, N, E и O, используется неравномерный по длине двоичный код: 17)  A 18) 000 19) Какое (только одно!) из четырех полученных сообщений было передано без ошибок и может быть    M      N   E    11 001     01  O 10 раскодировано: 20) Варианты ответов: 01100010001100 01100100011001  01100100011101  01100100011100 5) 6) Задача 7. Для передачи по каналу связи сообщения, состоящего только из букв А, Б, В, Г, решили использовать неравномерный по длине код: A=01, Б=1, В=001.  7)   Как нужно закодировать букву Г, чтобы длина кода была минимальной и допускалось однозначное разбиение кодированного сообщения на буквы?  8) Варианты ответов: 0001  000  3) 4) 11  101 5) 6) Задача 8. Для передачи по каналу связи сообщения, состоящего только из букв А, Б, В, Г, решили использовать неравномерный по длине код: A=0, Б=100, В=110.  7) Как нужно закодировать букву Г, чтобы длина кода была минимальной и допускалось однозначное разбиение кодированного сообщения на буквы?  8) Варианты ответов: 101  10  3) 4) 11  01 bae badde bacde bacdb 5) 6) 1) 2) 3) 4) 1) 2) 3) 4) 1) 2) 1) 2) 5) 6) Задача 9.  Для кодирования некоторой последовательности, состоящей из букв А, Б, В, Г и Д, решили   использовать   неравномерный   двоичный   код,   позволяющий   однозначно   декодировать двоичную последовательность, появляющуюся на приёмной стороне канала связи. Для букв А, Б, В и Г использовали такие кодовые слова:  А ­ 100, Б ­ 101, В ­ 111, Г ­ 110. 7) Укажите, каким кодовым словом из перечисленных ниже может быть закодирована буква Д. Код должен   удовлетворять   свойству   однозначного   декодирования.   Если   можно   использовать   более одного кодового слова, укажите кратчайшее из них. 8) Варианты ответов: 10 000 1) 2) 3) 4) 11 1111 5) Задача 1. В некоторой стране автомобильный номер длиной 6 символов составляют из заглавных букв (задействовано 19 различных букв) и десятичных цифр в любом порядке. 6) Каждый такой номер в компьютерной программе записывается минимально возможным и одинаковым целым количеством байт (при этом используют посимвольное кодирование и все символы кодируются одинаковым и минимально возможным количеством бит). 7) Определите объем памяти, отводимый этой программой для записи 40 номеров. 8) Варианты ответов: 1) 2) 120 байт 160 байт      3) 4) 200 байт           240 байт 5) Задача 2. В некоторой стране автомобильный номер длиной 7 символов составляют из заглавных букв (задействовано 25 различных букв) и десятичных цифр в любом порядке. 6) Каждый такой номер в компьютерной программе записывается минимально возможным и одинаковым целым количеством байт (при этом используют посимвольное кодирование и все символы кодируются одинаковым и минимально возможным количеством бит). 7) Определите объем памяти, отводимый этой программой для записи 40 номеров. 8) Варианты ответов: 1) 2) 120 байт  160 байт 3) 4)  200 байт        240 байт 5) Задача 3. В некоторой стране автомобильный номер длиной 10 символов составляют из заглавных букв (задействовано 19 различных букв) и десятичных цифр в любом порядке.  6) Каждый такой номер в компьютерной программе записывается минимально возможным и одинаковым целым количеством байт (при этом используют посимвольное кодирование и все символы кодируются одинаковым и минимально возможным количеством бит).  7) Определите объем памяти, отводимый этой программой для записи 40 номеров. 8)  Варианты ответов: 160 байт         200 байт     1) 2) 3) 4) 240 байт     280 байт  5) Задача   4.    При   регистрации   в   компьютерной   системе,   используемой   при   проведении   командной олимпиады, каждому ученику выдается уникальный идентификатор  ­ целое число от 1 до  1000.  Для хранения каждого идентификатора используется одинаковое и минимально возможное количество бит.  6) В   каждой   команде   участвует   4   ученика.   Идентификатор   команды   состоит   из   последовательно 7) записанных идентификаторов учеников и 12 дополнительных бит.   Для   записи   каждого   идентификатора   команды   система   использует   одинаковое   и   минимально возможное количество байт.   Сколько байт должна отвести система для записи идентификаторов 20 команд? 8) 9) Варианты ответов: 1) 2) 80 байт 100 байт      3) 4) 120 байт           140 байт 5) Задача   5.  При   регистрации   в   компьютерной   системе,   используемой   при   проведении   командной олимпиады, каждому ученику выдается уникальный идентификатор  ­ целое число от 1 до  1000.   Для хранения каждого идентификатора используется одинаковое и минимально возможное количество бит.  6) В   каждой   команде   участвует   3   ученика.   Идентификатор   команды   состоит   из   последовательно записанных   идентификаторов   учеников.   Для   записи   каждого   идентификатора   команды   система использует одинаковое и минимально возможное количество байт.   Сколько байт должна отвести система для записи идентификаторов 20 команд?   Варианты ответов: 80 байт         100 байт       120 байт     140 байт  7) 8) 3) 4) 5) 1) 2) 6)