Обработка информации

  • Презентации учебные
  • Разработки уроков
  • pptx
  • 25.11.2025
Публикация на сайте для учителей

Публикация педагогических разработок

Бесплатное участие. Свидетельство автора сразу.
Мгновенные 10 документов в портфолио.

Обработка информации 10 класс
Иконка файла материала 10инф.pptx

ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ

ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ

Ключевые слова

информационный процесс
обработка информации
кодирование
код
пре́фиксный код
метод половинного деления

Информационный процесс

Информационный процесс — совокупность после-довательных действий (операций), производимых над информацией (в виде данных, идей, гипотез, теорий) для получения какого-либо результата (достижения цели).

!

Информационные процессы

Обработка информации

Обработка информации — целенаправленный процесс изменения содержания или формы представления информации.

!

Схема процесса обработки информации

В процессе обработки информации всегда решается некоторая информационная задача.

Алгоритм обработки информации для исполнителя

Исходная информация

Результат обработки

Исполнитель – человек или компьютер, который осуществляет обработку информации
Алгоритм – последовательность действий, которую нужно выполнить, чтобы достичь нужного результата

Кодирование информации

Кодирование — обработка информации, заключающая-ся в её преобразовании в некоторую форму, удобную для хранения, передачи, обработки информации в дальнейшем.
Код — система условных обозначений (кодовых слов), используемых для представ-ления информации.
Кодовая таблица — сово-купность используемых ко-довых слов и их значений.

!

Азбука Морзе

Азбука Морзе, названная так в честь американского изобретате-ля и художника Сэмюэля Морзе, – самый известный пример нерав-номерного кода, в котором цифры и буквы алфавита представляют-ся последовательностями длин-ных («тире») и коротких («точек») сигналов.
Сигналы отделяются друг от друга паузами — отсутствием сигналов.
Фактически, пауза является третьим знаком в азбуке Морзе, а сам код — троичным.

Международная азбука Морзе

Правила кода Морзе
1. Длина точки – одна единица.
2. Тире – три единицы.
3. Пауза между частями одного знака – одна единица.
4. Пауза между знаками – три единицы.
5. Пауза между словами – семь единиц.

Расшифруйте слово, закодированное с помощью азбуки Морзе, представленное на «временно́й» шкале следующим образом:

?

Префиксный код

Главное условие использования неравномерных кодов — возможность однозначного декодирования записанного с их помощью сообщения.

Пре́фиксный код — код со словом переменной длины, обладающий тем свойством, что никакое его кодовое слово не может быть началом другого (более длинного) кодового слова.

!

Определите, является ли код, состоящий из заданной последовательности слов, префиксным:

?

а) 0, 10, 11

б) 0, 10, 11, 100

префиксный код

не префиксный код

10

Правила Фано

Роберт Марио Фа́но - американский учёный, известный по работам в области теории информации.

Для того чтобы сообщение, записанное с помощью неравномерного кода, однозначно декодировалось, достаточно, чтобы никакое кодовое слово не было началом другого (более длинного) кодового слова.

Обратное условие Фано также является достаточным условием однозначного декодирования неравномер-ного кода. В нём требуется, чтобы никакой код не был окончанием другого (более длинного) кода.

Для возможности однозначного декодирования достаточно выполнения одного из условий Фано —прямого или обратного.

Расшифруйте сообщение

Двоичные коды для 5 букв латинского алфавита представлены в таблице:



Какое сообщение (какой набор букв) закодировано с помощью этих кодов двоичной строкой: 0110100011000.

А

B

C

D

E

000

01

100

10

011

Решение:

Заметим, что код буквы B (01) является началом кода бук-вы E (011); а код буквы D (10) - началом кода буквы C (100).
Прямое условие Фано для заданных кодов не выполняется. Следовательно, декодирование с начала (слева направо) данной строки может на каком-то шаге привести к неоднозначности.

Для имеющихся кодов выполняется обратное условие Фано: никакой код не является окончанием другого кода. Следовательно, имеющуюся двоичную строку можно декодировать однозначно, если начать её декодирование с конца (справа налево).

0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0

0 0 0

А

0 1 1

Е

1 0 0

С

1 0

D

0 1

B

Ответ: BDCEA


структурированный набор данных (упорядоченный список)
искомый элемент сравнивается с центральным элементом последова-тельности, номер которого находится как [N/2] + 1; если значения искомого элемента и центрального совпадают, то поиск завершается, в противном случае поиск продолжается в одной из двух частей последовательности
длительность поиска (L): N = 2L, где N — размер набора данных


неструктурированный набор данных
поиск завершается, когда найден искомый элемент или когда просмотрены все элементы набора данных, но искомого элемента в нем нет
длительность поиска (L): L = N/2, где N — размер набора данных; если искомый элемент окажется последним или его не окажется вообще, то длительность поиска равна N

Поиск информации

МЕТОД ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ПЕРЕБОРА

МЕТОД ПОЛОВИННОГО ДЕЛЕНИЯ

Важнейшая задача обработки информации — поиск инфор-мации. Алгоритм поиска зависит от способа организации информации.

Метод перебора

Закрывая спортивный магазин, продавец обнаружил отдельно стоящую кроссовку. В магазине осталось только девять коробок с обувью той же модели и того же размера. Помогите продавцу найти пару для этой кроссовки.

Метод половинного деления

У плотника в Бобровой деревне 9 складов, пронуме-рованных от 1 до 9. Плотник не может вспомнить, сколько складов уже заполнил, но помнит, что заполнял их в порядке возрастания номеров. Помогите плотнику найти первый из незаполненных складов за меньшее число ходов.

Сформулируйте правило оптимального поиска.
Решите задачу с 31 складом.

ПОВТОР

Самое главное

Обработка информации — целенаправленный процесс изменения содержания или формы представления информации.
Существует два различных типа обработки информации: 1) обработка, связанная с получением нового содержания, новой информации; 2) обработка, связанная с изменением формы представления информации, не изменяющая её содержания.

Кодирование — обработка информации, заключающаяся в её преобразовании в некоторую форму, удобную для хранения, передачи, обработки информации в дальнейшем.
Код — система (список) условных обозначений (кодовых слов), используемых для представления информации.

Самое главное

Пре́фиксный код — код со словом переменной длины, обладающий тем свойством, что никакое его кодовое слово не может быть началом другого (более длинного) кодового слова. Сообщение, закодированное с помощью префиксного кода, может быть однозначно декодировано.

Задача поиска информации состоит в том, чтобы в некотором хранилище информации найти информацию, удовлетворяющую определенным условиям поиска.
Для осуществления поиска в неструктурированном наборе данных применяется метод последовательного перебора.
Поиск информации в упорядоченном наборе данных может быть осуществлён методом половинного деления.

Вопросы и задания

Светодиодная панель содержит 6 излучающих элементов, каждый из которых может светиться красным, желтым, синим или зеленым цветом. Сколько различных сигналов можно передать с помощью панели (все излучающие элементы должны гореть, порядок цветов имеет значение)?

Решение:

1

2

3

4

5

Существует по 4 варианта выбора цвета первого и второго элементов. По правилу умножения цвета для пары (1, 2) можно выбрать 4 · 4 = 42 = 16 способами.
Цвета для тройки элементов (1, 2, 3) можно выбрать 16 · 4 = 43 = 64 способами и т. д.
Цвета для шести элементов (1, 2, 3, 4, 5, 6) можно выбрать 46 = 4096 способами.

6

Ответ: 4096 способов

Последовательностями, содержащими один из двух возможных знаков можно закодировать два символа.

Рассмотрим последовательности, содержащие два знака из двухсимвольного алфавита. Их может быть 2 · 2 = 22 = 4.

Рассмотрим последовательности, содержащие три знака из двухсимвольного алфавита. Их может быть 4 · 2 = 23 = 8.

Последовательностей из четырёх знаков, при-надлежащих двухсимвольному алфавиту, может быть 8 · 2 = 24 = 16.

Число различных последовательностей, содержащих не более четырех знаков двухсимвольного алфавита, будет равно 30 = 2 + 4 + 8 + 16.

Вопросы и задания

2

4

8

16

Решение:

Сколько всего различных символов можно закодировать, используя последовательности точек и тире, содержащие не более четырех знаков.

Итого: 30

Ответ: 30 различных символов

Вопросы и задания

Для кодирования некоторой последовательности, состоящей из букв А, Б, В и Г, решили использовать неравномерный двоичный код, позволяющий однозначно декодировать полученную двоичную последовательность.
Для букв А, Б и В использовали такие кодовые слова:
А – 0, Б – 10, В – 110.
Каким кодовым словом может быть закодирована буква Г?
Код должен удовлетворять свойству однозначного декодирования. Если можно использовать более одного кодового слова, укажите кратчайшее из них.

Вопросы и задания

А

Б

В

Г

0

10

110

?

Решение:

Ответ: 111

Для решения задачи воспользуемся бинарным деревом.

Для решения задачи воспользуемся бинарным деревом.

Отметим вершины, соответствующие используемым кодовым словам: А – 0, Б – 10, В – 110:

Комбинациям префиксного кода должны соответствовать листья бинарного дерева, поэтому:

Тогда для кодирования буквы Г можно использовать код 111.

Какими кодовыми словами могут быть закодированы буквы Г и Д? Код должен однозначно декодироваться, а общая длина кодовых слов должна быть минимальной.

?

Б

В

Г

А

Информационные источники

http://aledz.livejournal.com/184483.html
http://ic.pics.livejournl.com/bookscriptor/77072442/1144/1144_original.jpg
http://queencityfiber.com/wp-content/uploads/2015/09/iStock_000013189007Medium.jpg
http://svit24.net/images/stories/articles/2013/Tecnology/11-2013/03/76_XL.jpg
http://www.mind.com/upload/presentation/technologies.jpg
http://www.multichoicedigital.com/upload/medialibrary/927/QR%20Code.jpg
http://www.dpol4.ru/img/picture/Apr/15/2e0800c58b0eb6329b9e661ef5d514ec/6.jpg
http://naukawpolsce.pap.pl/Data/Thumbs/_plugins/information/398344/MTAyNHg3Njg,15228054_15229907.jpg
http://ath426.pbworks.com/f/1276793697/Cartouche.JPG
http://static.diary.ru/userdir/3/3/2/8/332804/60354612.jpg
http://health-fitnes.ru/cimg/2015/041120/4425556
http://www.telecomfile.com/images/posts/originals/80978-morse-transmitter.jpg
http://moshoztorg.ru/upload/iblock/ca9/ca9da3917122500bc3a00082b0e4e99d.jpg
https://articulate-heroes.s3.amazonaws.com/8284.business-character-setcr0573.jpg
http://transbet.ru/wp-content/uploads/2016/08/warehouse_512.png
http://img-fotki.yandex.ru/get/6428/16969765.10e/0_703ea_462fd803_orig.png
http://www.easyfreeclipart.com/free-carpentry-tools-clipart.html