Размещено на http://www.allbest.ru/

Решение задач

на тему: "Кодирование текстовой информации"

1. Объем памяти, занимаемый текстом

Методические рекомендации. В задачах такого типа используются понятия:

· алфавит,

· мощность алфавита,

· символ,

· единицы измерения информации (бит, байт и др.).

Для представления текстовой (символьной) информации в компьютере используется алфавит мощностью 256 символов. Один символ из такого алфавита несет 8 бит информации (2⁸ =256). 8 бит =1 байту, следовательно, двоичный код каждого символа в компьютерном тексте занимает 1 байт памяти.

1.1 Сколько бит памяти займет слово "Микропроцессор"? ([1], c.131, пример 1)

Решение:

Слово состоит из 14 букв. Каждая буква - символ компьютерного алфавита, занимает 1 байт памяти. Слово занимает 14 байт =14*8=112 бит памяти.

Ответ: 112 бит.

1.2 Текст занимает 0,25 Кбайт памяти компьютера. Сколько символов содержит этот текст? ([1], c.133, №31)

Решение:

Переведем Кб в байты: 0, 25 Кб * 1024 =256 байт. Так как текст занимает объем 256 байт, а каждый символ - 1 байт, то в тексте 256 символов.

Ответ: 256 символов.

1.3 Текст занимает полных 5 страниц. На каждой странице размещается 30 строк по 70 символов в строке. Какой объем оперативной памяти (в байтах) займет этот текст? ([1], c.133, №32)

Решение:

30*70*5 = 10500 символов в тексте на 5 страницах. Текст займет 10500 байт оперативной памяти.

Ответ: 10500 байт.

1.4 Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, оцените информационный объем следующего предложения из пушкинского четверостишия: Певец-Давид был ростом мал, Но повалил же Голиафа! (ЕГЭ_2005. демо, уровень А)

1)	400 бит	2)	50 бит	3)	400 байт	4)	5 байт

Решение:

В тексте 50 символов, включая пробелы и знаки препинания. При кодировании каждого символа одним байтом на символ будет приходиться по 8 бит. Следовательно, переведем в биты 50*8= 400 бит.

Ответ: 400 бит.

1.5 Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, оцените информационный объем следующего предложения в кодировке КОИ-8: Сегодня метеорологи предсказывали дождь. (ЕГЭ_2005, уровень А)

Решение: В таблице КОИ-8 каждый символ закодирован с помощью 8 бит. См. решение задачи №4.

Ответ: 320 бит.

1.6 Считая, что каждый символ кодируется 16 битами, оцените информационный объем следующего предложения в кодировке Unicode: Каждый символ кодируется 8 битами (ЕГЭ_2005, уровень А)

Решение:

34 символа в предложении. Переведем в биты: 34*16=544 бита.

Ответ: 544 бит.

1.7 Каждый символ закодирован двухбайтным словом. Оцените информационный объем следующего предложения в этой кодировке: в одном килограмме 100 грамм (ЕГЭ_2005, уровень А)

Решение:

19 символов в предложении. 19*2 =38 байт.

Ответ: 38 байт.

1.8 Текст занимает полных 10 секторов на односторонней дискете объемом 180 Кбайт. Дискета разбита на 40 дорожек по 9 секторов. Сколько символов содержит текст? ([1], c.133, №34)

Решение:

1. 40*9 = 360 -секторов на дискете.

2. 180 Кбайт: 360 * 10 =5 Кбайт - поместится на одном секторе.

3. 5*1024= 5120 символов содержит текст.

Ответ: 5120 символов.

1.9 Сообщение передано в семибитном коде. Каков его информационный объем в байтах, если известно, что передано 2000 символов

Решение:

Если код символа содержит 7 бит, а всего 2000 символов, узнаем сколько бит займет все сообщение. 2000 х 7=14000 бит.

Переведем результат в байты. 14000: 8 =1750 байт.

Ответ: 1750 байт.

1.10 Сколько секунд потребуется модему, передающему сообщение со скоростью 28800 бит/с, чтобы передать 100 страниц текста в 30 строк по 60 символов каждая, при условии, что каждый символ кодируется одним байтом? (ЕГЭ_2005, уровень В)

Решение:

1. Найдем объем сообщения. 30*60*8*100 =1440000 бит.

2. Найдем время передачи сообщения модемом. 1440000: 28800 =50 секунд.

Ответ: 50 секунд.

1.11 Сколько секунд потребуется модему, передающему сообщения со скоростью 14400 бит/с, чтобы передать сообщение длиной 225 Кбайт? (ЕГЭ_2005, уровень В)

Решение:

1. Переведем 225 Кб в биты.225 Кб *1024*8 = 1843200 бит.

2. Найдем время передачи сообщения модемом. 1843200: 14400 =128 секунд.

Ответ: 128 секунд.

2. Кодирование (декодирование) текстовой информации

Методические рекомендации:

В задачах такого типа используются понятия:

Кодирование - отображение дискретного (прерывного, импульсного) сообщения в виде определенных сочетаний символов.

Код (от французского слова code - кодекс, свод законов) - правило по которому выполняется кодирование.

Кодовая таблица (или кодовая страница) - таблица, устанавливающая соответствие между символами алфавита и двоичными числами.

Примеры кодовых таблиц (имеются на CD диске к учебнику Н. Угринович):

· КОИ-7, КОИ-8 - кодирование русских букв и символов (семи-, восьми -битное кодирование)

Рис. 1 Кодировка КОИ 8-Р

1) #154 - неразрывный пробел.

· ASCII - American Standard Code for Information Interchange (американский стандарт кодов для обмена информацией) - это восьмиразрядная кодовая таблица, в ней закодировано 256 символов (127- стандартные коды символов английского языка, спецсимволы, цифры, а коды от 128 до 255 - национальный стандарт, алфавит языка, символы псевдографики, научные символы, коды от 0 до 32 отведены не символам, а функциональным клавишам).

Рис. 2. Международная кодировка ASCII

1) #32 - пробел.

· Unicode - стандарт, согласно которому для представления каждого символа используется 2 байта. (можно кодировать математические символы, русские, английские, греческие, и даже китайские). C его помощью можно закодировать не 256, а 65536 различных символов. Полная спецификация стандарта Unicode включает в себя все существующие, вымершие и искусственно созданные алфавиты мира, а также множество математических, музыкальных, химических и прочих символов.

· СР 1251 - наиболее распространенной в настоящее время является кодировка Microsoft Windows, ("CP" означает "Code Page", "кодовая страница").



Рис. 3. Кодировка CP1251

1) #160 неразрывный пробел,

2) #173 мягкий перенос.

· СР 866 - кодировка под MS DOS

Рис. 4. Кодировка СР 866

1) #255 неразрывный пробел.

· Мас - кодировка в ПК фирмы Apple, работающих под управлением операционной системы Mac OS.

Рис. 5. Кодировка Mac

1) #202 неразрывный пробел.

· ISO 8859-5 -Международная организация по стандартизации (International Standards Organization, ISO) утвердила в качестве стандарта для русского языка еще одну кодировку.

Рис. 6. Кодировка ISO 8859-5

1) Коды 128-159 не используются;

2) #160 неразрывный пробел,

3) #173 мягкий перенос.

Используем кодировочные таблицы.

2.1 Как будет выглядеть слово "диск", записанное в кодировке СР 1251, в других кодировках. ([2], стр. 68 №2.63)

Решение:

Последовательность десятичных кодов слова "диск" составляем на основе кодировочных таблиц.

Кодовая таблица	Коды	Слово
СР 1251	228 232 241 234	диск
КОI8-Р	228 232 241 234	ДХЯЙ
СР 866	228 232 241 234	фшёъ
Мас	228 232 241 234	диск
ISO	228 232 241 234	фшёъ

Используем ПО (текстовый редактор Hieroglyph, Wise Calculator).

2.2 Перейдите от двоичного кода к десятичному и декодируйте следующие тексты: а) 01010101 01110000 0100000 00100110 00100000 01000100 1101111 01110111 01101110; б) 01001001 01000010 01001101; в) 01000101 01101110 01110100 01100101 01110010 ([2], стр. 68 №2.60)

Решение:

1. Переведите коды из двоичной системы счисления в десятичную.

а) 01010101 01110000 00100000 00100110 00100000 01000100 1101111 01110111 01101110 > 85 112 32 38 32 68 111 119 110;

б) 01001001 01000010 01001101 > 73 66 77;

в) 01000101 01101110 01110100 01100101 01110010 > 69 110 116 101 114;

2. Запустите текстовый редактор Hieroglyph.

3. Включить клавишу Num Lock. Удерживая клавишу Alt, набрать код символа на цифровой клавиатуре. Отпустить клавишу Alt, на экране появится соответствующая буква.

а) 85 112 32 26 32 68 111 119 110 > Up & Down;

б) 73 66 77 > IBM;

в) 69 110 116 101 114 > Enter

Ответ: Up & Down; IBM; Enter.

2.3 Декодируйте следующие тексты, заданные десятичным кодом:

а) 087 111 114 100;

б) 068 079 083;

в) 080 097 105 110 116 098 114 117 115 104.

([2], стр. 68 №2.61)

Решение:

Запустите текстовый редактор Hieroglyph. Включить клавишу Num Lock. Удерживая клавишу Alt, набрать код символа на цифровой клавиатуре. Отпустить клавишу Alt, на экране появится соответствующая буква.

а) 087 111 114 100 > Word;

б) 068 079 083 > DOS;

в) 080 097 105 110 116 098 114 117 115 104 > Paintbrush.

Ответ: Word; DOS; Paintbrush.

Не используем кодировочные таблицы.

2.4 Буква "I "в таблице кодировки символов имеет десятичный код 105. что зашифровано последовательностью десятичных кодов: 108 105 110 107? ([1], пример 2, стр.132)

Решение: Учитываем принцип последовательности кодирования и порядок букв в латинском алфавите и, можно, не обращаться к таблице кодировки символов.

Десятичный код	105	106	107	108	109	110
Латинская буква	i	j	k	l	m	n

Ответ: Закодировано слово "link".

2.5 Десятичный код (номер) буквы "е" в таблице кодировки символов ASCII равен 101. Какая последовательность десятичных кодов будет соответствовать слову: 1) file; 2) help? ([1], №35, стр.133)

Решение:

Учитываем принцип последовательности кодирования и порядок букв в латинском алфавите:

Десятичный код	101	102	103	104	105	106	107	108	109	110	111	112
Латинская буква	e	f	g	h	i	j	k	l	m	n	o	p

Ответ: 1) 102 105 108 101, 2) 104 101 108 112.

2.6 Десятичный код (номер) буквы "о" в таблице кодировки символов равен 111. Что зашифровано с помощью последовательности десятичных кодов: 1) 115 112 111 114 116; 2) 109 111 117 115 101 ([1], №36, стр.133)

Решение:

Речь идет о латинской букве "о", а не о русской, так как код меньше 127. Учитывая принцип последовательности кодирования и порядок букв в латинском алфавите, имеем:

код	101	102	103	104	105	106	107	108	109	110	111	112	113	114	115	116	117
буква	e	f	g	h	i	j	k	l	m	n	o	p	q	r	s	t	u

Ответ: 1) sport, 2) mouse.

2.7 Десятичный код (номер) буквы "i" в таблице кодировки символов ASCII равен 105. Какая последовательность десятичных кодов будет соответствовать слову INFORMATION? ([1], №37, стр.134)

Решение:

Учитываем, что разница между десятичным кодом строчной буквы латинского алфавита и десятичным кодом соответствующей заглавной буквы равна 32, а также, что сначала в таблице записываются заглавные, а потом строчные буквы, определим код заглавной буквы "I". 105-32 =73. Учитывая принцип последовательности кодирования и порядок букв в латинском алфавите, имеем:

код	65	66	67	68	69	70	71	72	73	74	75	76	77	78	79	80	81	82	83	84
буква	A	B	C	D	Е	f	g	h	i	j	k	l	m	n	o	p	q	r	s	t

Ответ: 73 78 70 79 82 77 65 84 73 79 78.

2.8 Для 5 букв латинского алфавита заданы их двоичные коды (для некоторых букв из двух бит, для некоторых из трех). Эти коды представлены в таблице:

A	B	C	D	E
000	01	100	10	011

Определить, какой набор букв закодирован двоичной строкой 0110100011000. 1) EBCEA 2) BDDEA 3) BDCEA 4) EBAEA?

Решение:

Так как код записывается, начиная с младшего разряда, то рассмотрим двоичную строку справа налево: 0110 100 011 000. Легко увидеть, что последние три буквы будут С, Е, А. Кода 110 нет, значит рассмотрим код из двух бит. 10 - D, 01 - B. Значит, двоичной строкой закодирован набор букв 3) BDCEA. Других вариантов дешифровки заданной двоичной строки не существует.

Ответ: 3) BDCEA.

Не используем кодировочные таблицы.

2.9 С помощью последовательности десятичных кодов: 99 111 109 112 117 116 101 114 зашифровано слово "computer". Какая последовательность десятичных кодов будет соответствовать этому же слову, записанному заглавными буквами? ([1], пример 3, стр.132)

Решение:

Учитываем, что разница между десятичным кодом строчной буквы латинского алфавита и десятичным кодом соответствующей заглавной буквы равна 32. кодовая текст десятичный символ

Десятичный код	Латинская буква строчная	Десятичный код	Латинская буква заглавная
99	c	67	C
111	o	79	O
109	m	77	M
112	p	80	P
117	u	85	U
116	t	84	T
101	e	69	E
114	r	82	R

2.10 С помощью последовательности десятичных кодов: 66 65 83 73 67 зашифровано слово BASIC. Какая последовательность десятичных кодов будет соответствовать этому слову, записанному строчными буквами ([1], №38, стр.134)

Решение:

Учитываем, что разница между десятичным кодом строчной буквы латинского алфавита и десятичным кодом соответствующей заглавной буквы равна 32, и то, что заглавные буквы записываются раньше строчных, имеем, код слова basic: 98 97 115 105 99.

Ответ: 98 97 115 105 99.

3. Внутреннее представление текста в компьютере

Методические рекомендации. Для решения задач учащиеся должны пользоваться кодовыми таблицами (см. [1], приложение 2, стр.295, 296) и Wise Calculator (для перевода в систему счисления кодов символов, с целью экономии времени). Учащиеся должны понимать, что информация, хранящаяся в двоичном коде чаще всего перекодируется в шестнадцатеричную форму. Шестнадцатеричный код каждого символа - двузначное число от 00 до FF (если длина двоичного кода равна 8, разбиваем на тетрады).

Оценка 3 ставится за кодирование, оценка 4 - за перевод в 16-ричную систему. Используем кодировочные таблицы.

3.1 Закодируйте с помощью кодировочной таблицы ASCII и представьте в шестнадцатеричной системе счисления следующие тексты: а) Password; б) Windows; в) Norton Commander ([2], стр. 68, №2.58)

Решение:

1. Найдите в кодовой таблице ASCII коды соответствующих символов (в десятичной системе счисления):

а) Password > 80 97 115 115 119 111 114 100.

б) Windows > 87 105 110 100 111 119 115.

в) Norton Commander > 78 111 114 116 111 110 32 67 111 109 109 97 110 100 101 114

2. Переведите коды с помощью калькулятора в шестнадцатеричную систему счисления.

а) 80 97 115 115 119 111 114 100 > 50 61 73 73 77 6F 72 64.

б) 87 105 110 100 111 119 115 > 57 69 6E 64 6F 77 73.

в) 78 111 114 116 111 110 32 67 111 109 109 97 110 100 101 114 > 4E 6F 72 74 6F 6E 20 43 6F 6D 6D 61 6E 64 65 72.

Ответ:

а) 50 61 73 73 77 6F 72 64.

б) 57 69 6E 64 6F 77 73.

в) 4E 6F 72 74 6F 6E 20 43 6F 6D 6D 61 6E 64 65 72.

3.2 Декодируйте с помощью кодировочной таблицы ASCII следующие тексты, заданные шестнадцатеричным кодом:

а) 54 6F 72 6E 61 64 6F;

б) 49 20 6C 6F 76 65 20 79 6F 75;

в) 32 2A 78 B 79 3D 30

([2], стр. 68 №2.59)

Решение:

1. Переведите коды с помощью калькулятора из шестнадцатеричной системы счисления в десятичную.

а) 54 6F 72 6E 61 64 6F > 84 111 114 110 97 100 111

б) 49 20 6C 6F 76 65 20 79 6F 75 > 73 32 108 111 118 101 32 121 111 117

в) 32 2A 78 2B 79 3D 30 > 50 42 120 43 121 57 48

2. Найдите в кодовой таблице ASCII символы, соответствующие кодам:

а) 84 111 114 110 97 100 111 > Tornado;

б) 73 32 108 111 118 101 32 121 111 117 > I love you;

в) 50 42 120 43 121 57 48 > 2*X+Y=0.

Ответ: а) Tornado; б) I love you; в) 2*X+Y=0.

Используем кодировочные таблицы в приложении к учебнику [1], где представлен десятичный и двоичный код символа или кодировочные таблицы на CD к учебнику Н. Угриновича. Перевод чисел в шестнадцатеричную систему производится без калькулятора.

3.3 Пользуясь таблицей кодировки символов, расшифруйте текст, представленный в виде шестнадцатеричных кодов символов: 1) 57 69 6Е 64 6F 77 73 2D 39 35; 2) 63 6F 6D 65 2D 4F 4E 2D 6C 69 6E 65 ([1], №40, стр.134)

Решение:

1) Переведем числа в двоичную систему счисления и найдем символы в таблице:

16СС	57	69	6Е	64	6F	77	73	2D	39	35
2СС	01010111	01101001	01101110	01100100	01101111	01110111	01110011	00101101	0011001	00110101
буква	W	i	n	d	o	w	s	-	9	5

3.4 Представьте в форме шестнадцатеричного кода слово "БИС" во всех пяти кодировках ([2], стр. 68 №2.62)

Решение:

Последовательности десятичных кодов слова "БИС" в различных кодировках составляем на основе кодировочных таблиц:

КОI8-Р: = 226 233 243

СР 1251: = 193 200 209;

СР 866: = 129 136 145;

Мас: = 129 136 145;

ISO: = 177 184 193.

Переводим с помощью калькулятора последовательности кодов из десятичной системы в шестнадцатеричную:

КОI8-Р: = 226 233 243 = E2 E9 F3;

СР 1251: = 193 200 209 = C1 C8 D1;

СР 866: = 129 136 145 = 81 88 91;

Мас: = 129 136 145 = 81 88 91; ISO: = 177 184 193 = B1 B8 C1.

Литература

1. И. Семакин, Е Хеннер, Информатика. Задачник-практикум, т.1, Москва, ЛБЗ, 1999, с. 131-134.

2. Практикум по информатике и информационным технологиям. Учебное пособие для общеобразовательных учреждений / Н.Д. Угринович, Л.Л. Босова, Н.И. Михайлова. - М.: Бином. Лаборатория Знаний, 2002. 400 с.: ил.

Размещено на Allbest.ru

...