Мотивация учащихся Прием «Ломаем голову» Хех, или шифр Цезаря Хех — один из древнейших шифров. При шифровании каждый символ заменяется другим, отстоящим от него в алфавите на фиксированное число позиций. Шифр назван в честь римского императора Гая Юлия Цезаря, использовавшего его для секретной переписки. Каждая буква заменятся третьей буквой справа АБВГДЕЁЖЗИЙК ЛМНОПРСТУФХ ЦЧШЩЪЫЬЭЮЯ НУЛТХСЁУГЧЛВ Криптография (от греч. κρυπτός — скрытый и γράφω — пишу) Криптография — наука о методах обеспечения конфиденциальности (невозможности прочтения информации посторонним) и аутентичности (целостности и подлинности авторства, а также невозможности отказа от авторства) информации. Немецкая криптомашина Lorenz, использовалась во время Второй мировой войны для шифрования самых секретных сообщений Роторная шифровальная машина Энигма, разные модификации которой использовались германскими войсками с конца 1920-х годов до конца Второй мировой войны, осуществляла сложное электро-механическое полиалфавитное шифрование. Взлом шифра Энигмы последующая широкомасштабная дешифровка сообщений Энигмыбыли важным вкладом в победу союзников во Второй мировой войне. Кодирование информации. Двоичное кодирование Это все разнообразные формы представления ВОДЫ ВОДА (оксид водорода) – простейшее устойчивое соединение водорода с кислородом. Н2О Формы представления информации Способы кодирования Основные понятия 1. Код 2. Кодирование 3. Язык а) Алфавит б) Синтаксис в) Грамматика Естественные и формальные языки Естественные языки (носят национальный характер) Формальные языки (интернациональны, понятны всем) Примеры Русский, английский, немецкий, французский и др. Язык математики, химии, нотная грамота, ПДД, азбука Морзе, язык программирования и др. Алфавит Кириллица – 33 буквы Латиница – 26 букв Иероглифы и др. Арабские цифры, ноты, дорожные знаки, точка и тире, изображения элементов различных схем и др. Синтаксис и грамматика Большое количество правил, из которых существуют исключения Наличие строгих правил Представьте информацию Информация Нахождение площади треугольника Правило дорожного движения Призыв о помощи Естественный язык Формальный язык КОМПЬЮТЕР – русский язык COMPUTER – английский язык 67 79 77 80 85 84 69 82 – код ASCII – азбука Морзе Кодирование Кодирование - это операция преобразования информации из одной формы представления (знаковой системы) в другую. Декодирование – это процесс, обратный кодированию (расшифровка). Средством Средствомкодирования кодирования служит кодовая таблица соответствия. Урок и Lesson 12 и XII К и - •- Азбука Морзе Самуэль Морзе – создатель азбуки Морзе Схема кодирования информации Источник информации Кодирующее устройство Передача информации Декодирующее устройство Получатель информации Как создается новая мелодия Образ мелодии Запись композитором мелодии нотами Передача исполнителю носителя с нотами Перевод Прослушивание исполнителем мелодии нот в звуки Разбейте на этапы процесс обмена информацией в следующих ситуациях: •Разговор по телефону; •Отправление письма по почте. Задание • Девочка заменила каждую букву своего имени ее номером в алфавите. • Получилось 141261 • Как зовут девочку? Флажковая азбука Ссылка на ресурс: http://sarbin.ru/ScoutSite/Site/4notebook/notebook_signals3.htm Сигнальные флаги ВМФ Российской Федерации • Специальные сигнальные флаги появились в России в 1696 г. Первый свод отечественных сигналов был выпущен в 1710 г. • В СССР существовали 32 буквенных, 10 цифровых флагов, 4 дополнительных и 13 специальных флагов. Эта же система с незначительными изменениями используется в ВМФ России. А, Аз Это интересно Как узнать, не поддельный ли товар? код страны код изготовителя код товара контрольная цифра Система кодирования в вычислительной технике Двоичное кодирование • Система кодирования информации в вычислительной технике – двоичное кодирование. • Вся информация представляется с помощью двух знаков – 0 и 1. • 0 и 1 – двоичные цифры, по-английски – binary digit или сокращенно bit – бит. Сколько символов можно закодировать с помощью всего двух цифр? А 0 Б 1 Если применить одноразрядную схему кодирования, то можно закодировать всего 2 символа Если применить двухразрядную схему кодирования, то можно закодировать уже 4 символа А 00 Б 01 В 10 Г 11 Если трехразрядную… Сколько символов будет возможно закодировать? А Б В Г 000 001 010 011 Д 100 Е Ж З 101 110 111 m Общая формула N=2 где N – количество значений информации, m – количество бит Количество 1 бит Количество сообщений 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Почему именно двоичное кодирование используется в вычислительной технике? Легко реализовать в технике: • 1 – есть сигнал, • 0 – нет сигнала. Последовательности получаются длинными для человека, нолегкими для техники Технике легче иметь дело с большим числом однотипных элементов Кодирование чисел 372 • 101110100 – двоичная система • 564 – восьмеричная система • 173 – шестнадцатеричная система Кодирование текстовой информации Современные таблицы кодировок (кодовые страницы) Кодовая страница (англ. code page) — таблица, сопоставляющая каждому значению байта некоторый символ (или его отсутствие). КОИ-7 • КОИ-7 — семибитная кодировка для русского языка 7 • Может закодировать 2 =128 символов. • Но… оказалась неудобной КОИ-8 • КОИ-8 – восьмибитовая кодовая таблица, разработанная для кодирования букв кириллических алфавитов. КОИ-8 Код Символ Код Символ Код Символ Код Символ 00100000 пробел 00110000 0 01000000 @ 01010000 р 00100001 ! 00110001 1 01000001 А 01010001 Q 00100010 " 00110010 2 01000010 в 01010010 R 00100011 # 00110011 3 01000011 с 01010011 S 00100100 $ 00110100 4 01000100 D 01010100 т 00100101 % 00110101 5 01000101 Е 01010101 и 00100110 & 00110110 6 01000110 F 01010110 V 00100111 , 00110111 7 01000111 G 01010111 W 00101000 ( 00111000 8 01001000 н 01011000 X 00101001 ) 00111001 9 01001001 I 01011001 Y 00101010 * 00111010 01001010 J 01011010 Z 00101011 + 00111011 I 01001011 к 01011011 [ 00101100 , 00111100 < 01001100 L 01011100 / 00101001 - 00111001 = 01001001 м 01011001 ] 00111110 > 01001110 N 01011110 А 00111111 ? 01001111 о 00101110 00101111 / Кодировка ASCII • ASCII (англ. American Standard Code for Information Interchange) — американский стандартный код для обмена информацией. • ASCII представляет собой 7-битную кодировку для представления десятичных цифр, латинского и национального алфавитов, знаков препинания и управляющих символов. • В компьютерах обычно используют 8-битные расширения ASCII. Таблица кодов ASCII Универсальная кодировка Unicode • Юникод, или Уникод (англ. Unicode) — стандарт кодирования символов, позволяющий представить знаки практически всех письменных языков. • Применение этого стандарта позволяет закодировать очень большое число символов из разных письменностей: в документах Unicode могут соседствовать китайские иероглифы, математические символы, буквы греческого алфавита, латиницы и кириллицы, при этом становятся ненужными кодовые страницы. Сколько бит необходимо для кодирования символов? 33 русских прописных символа + 33 русских строчных символа + 26 английских прописных символов + 26 английских строчных символов + 10 цифр + знаки препинания + скобки и знаки математических операций + специальные символы (@,#,$,%...) + знаки 8 псевдографики =256=2 8 бит = 1 байт С помощью 1 байта можно закодировать 256 различных символов. Кодирование графической, звуковой и видеоинформации Изображение, звук и видео Аналоговый сигнал Дискретный сигнал ДИСКРЕТИЗАЦИЯ – разбиение непрерывного графического изображение или непрерывного звукового сигнала на отдельные элементы. Аналого-цифровой и цифро-аналоговый преобразователи (АЦП и ЦАП) устройства на звуковой плате для преобразования аналоговой информации в цифровую и наоборот Растровое кодирование изображений На изображение накладывают сетку пикселей. Каждый пиксель имеет свой цвет, который можно закодировать двоичным кодом. Векторное кодирование изображений • Рисунок представляется в виде точек, отрезков прямых и кривых, окружностей, прямоугольников и т.п. • Для полного описания рисунка необходимо знать вид и базовые координаты каждой фигуры, например, координаты двух концов отрезка, координаты центра и диаметр окружности и т. д. Кодирование звука и видео Система ввода/вывода звука Микрофон Акустическая система АЦП ЦАП Компьютерная память 1100001010110 1010101111001 010101010101 010101010010 101010101010 0001111000010 100001111 Можно ли закодировать эмоции? Правдивая история о смайлике и его создателе… Харви Болл — создатель смайлика и праздника World Smile Day Вопросы для повторения • Что такое код, кодирование, двоичное кодирование, бит? • Почему в вычислительной технике используется двоичное кодирование? • Как кодируются различные виды информации в вычислительной технике?