«Двоичное кодирование. Двоичный алфавит. Двоичный код. Разрядность двоичного кода. Связь длины двоичного кода и количества кодовых комбинаций. Практическая работа №1. Кодирование информации»

Цель: сформировать у учащихся понимание процесса обмена информа­цией; показать различные виды кодирования информации; выявить пре­имущества двоичного кодирования различных видов информации.

Тема урока: «Двоичное кодирование. Двоичный алфавит. Двоичный код. Разрядность двоичного кода. Связь длины двоичного кода и количества кодовых комбинаций.

Практическая работа №1. Кодирование информации»

Цели: сформировать у учащихся понимание процесса обмена информа­цией; показать различные виды кодирования информации; выявить пре­имущества двоичного кодирования различных видов информации.

Требования к знаниям и умениям:

Учащиеся должны знать:

что такое «код», «кодирование», «двоичное кодирование», бит;

почему в вычислительной технике используется двоичное кодирова­ние информации;

как кодируются различные виды информации в вычислительной тех­нике.

Учащиеся должны уметь:

— восстанавливать информацию по ее кодовому представлению.

Актуализация

Визуальная проверка выполнения домашнего задания.

Опрос по теме знаковая система

Естественные языки (носят

национальный характер):

речь и письменность

Формальные языки (ин­тернациональны, понятны всем)

-русский язык; - английский язык; -и т.д.

— командные языки опера­ционных систем;

Алфавит — набор основных символов, различимых по их начертанию

- кириллица — 33 буквы;

- латиница - 26 букв;

Алфавит жестко зафикси­рован.

— изображения элементовразличных схем и др.

Синтаксис — правила для образования пред­ложений языка

Формируется из большого числа правил, из которых существуют исключения

Наличие строгих правил

Грамматика — правила правописания

Физическая природа знаков

Изображения на бумаге, звуки (фонемы), электрические импульсы и т.д.

Естественный язык

Формальный язык

Нахождение площади прямоугольника

Правило дорожного движения

Призыв о помощи

3. Изложение нового материала

1. Кодирование информации

Когда человек или какой-либо другой живой организм или какое-то уст­ройство участвуют в информационном процессе, то все они представляют информацию в той или иной форме. При выполнении домашнего задания вы также представляли информацию в различных формах.

Когда мы представляем информацию в разных формах или преоб­разуем ее из одной формы в другую, мы информацию кодируем.

Код — это система условных знаков для представления информации.

Кодирование — это операция преобразования символов или группы сим­волов одного кода в символы или группы символов другого кода.

Человек кодирует информацию с помощью языка.

Язык - это знаковая форма представления информации.

В процессе обмена информацией кроме кодирования информации про­исходит и ее декодирование.

Теоретически и экспериментально было показано, что с технической точки зрения самым удобным и эффективным является использование двоичного кода, то есть набора символов, алфавита, состоящего из пары чисел . Поскольку двоичный код используется для хранения информации в вычислительных машинах, его еще называют машинным кодом.

Цифры 0 и 1, образующие набор , обычно называют двоичными цифрами, потому что они используются как алфавит в так называемой двоичной системе счисления. Система счисления представляет собой совокупность правил и приемов наименования и записи чисел, а так же получения значения чисел из изображающих их символов. Количество знаков в алфавите системе счисления обычно отражается в ее исчислении: двоичная, восьмеричная, десятичная, шестнадцатеричная и т.д.

Элементарное устройство памяти компьютера, которое применяется для изображения одной двоичной цифры, называется двоичным разрядом или битом.

Слово «бит» произошло от английского термина bit, представляющего собой сокращение словосочетания Binary digit – двоичная цифра.

1 бит кодирует 2 понятия или сообщения (0 или 1).

2 бита — 4 разных сообщения (11 или 00 или 01 или 10).

3 бита — 8 разных сообщений.

4 бита — 16 сообщений и т.д.

Почему именно двоичное кодирование используется в вычислительной технике? Оказывается такой способ кодирования легко реализовать техни­чески: 1 — есть сигнал, 0 — нет сигнала. Для человека такой способ кодиро­вания неудобен тем, что двоичные последовательности получаются доста­точно длинными. Но технике легче иметь дело с большим числом однотип­ных элементов, чем с небольшим числом сложных.

Как разные виды информации кодируются в компьютере?

2. Кодирование чисел

В двоичной системе счисления для записи чисел используется всего две цифры — 1 и 0. С их помощью можно записать любое число. Во всем осталь­ном эта система счисления не отличается от привычной для вас десятичной системы. Она обладает всеми теми же свойствами, в ней соблюдаются все основные законы выполнения арифметических операций.

3. Кодирование текстовой информации

Для кодирования текстовой информации в компьютере также применя­ется двоичное кодирование, т.е. представление текста в виде последователь­ности 0 и 1. Каждому символу алфавита сопоставили определенное целое число, которое и принято считать кодом этого символа.

Бит – это очень маленькая порция информации. Поэтому, так же как и при записи десятичных чисел, используется несколько десятичных разрядов – разряд единиц, разряд десятков, сотен и т.д., так и для записи двоичных чисел используется несколько двоичных разрядов, несколько битов.

Для хранения двоичных чисел в компьютере используется устройство, которое принято называть ячейкой памяти. / Память компьютера можно образно представить себе как автоматическую камеру хранения, состоящую из отдельных ячеек, в каждую из которых можно положить некоторое число./

Ячейки образуются из нескольких битов, так же как двоичные числа образуются из двоичных разрядов. В общем случае ячейки различных компьютеров могут состоять из различного количества битов. Поэтому, начиная с машин третьего поколения, стандартными являются те ячейки, которые состоят из восьми битов.