1 of 23

Информатика

11 класс

Презентацию подготовила Поспелова Г.В., учитель информатики

МБОУ «СОШ №20» г. Новомосковска

2 of 23

Для передачи информации используется физический процесс, который может быть описан математической формулой и называется сигналом.

Именно сигналы различают по способу их представления как аналоговые и дискретные.

Универсальность цифрового представления информации

3 of 23

При аналоговом представлении информации величины могут принимать бесконечное множество значений.

При дискретном представлении информации величина может принимать конечное множество значений, при этом она изменяется скачкообразно.

Аналоговый и дискретный способы представления информации

4 of 23

Алфавит: 0 1

Количество символов: N=2

Информационный вес символа:

i = 1 (бит)

Каждая буква алфавита ( 0 1) несет один бит информации.

Двоичное представление информации

5 of 23

Задача:

Некоторое число в двоичной системе счисления записывается как 1001010. Определите это число и запишите его в ответе в десятичной системе счисления.

Решение:

Воспользовавшись правилом развёрнутой записи чисел, переведём двоичное число в его десятичное представление:

10010102=1*26+0*25+0*24+1*23+0*22+1*21+0*20=64+8+2=7410

Ответ: 74

6 of 23

Решите самостоятельно:

2. Некоторое число в двоичной системе счисления записывается как 10111. Определите это число и запишите его в ответе в десятичной системе счисления.

3. Некоторое число в двоичной системе счисления записывается как 111010. Определите это число и запишите его в ответе в десятичной системе счисления.

Ответ: 23

Ответ: 58

7 of 23

3. Некоторое число в восьмеричной системе счисления записывается как 538. Определите это число в десятичной системе счисления и запишите его в ответе.

Решите самостоятельно:

Ответ: 43

4. Некоторое число в восьмеричной системе счисления записывается как 378. Определите это число и запишите его в ответе в десятичной системе счисления.

Ответ: 31

8 of 23

5. Дано А = 3258, В = D716. Укажите число С, записанное в двоичной системе счисления, которое отвечает условию A<C<B.

Решите самостоятельно:

Ответ: 11010110

6. Даны 4 целых числа, записанных в шестнадцатеричной системе счисления B5, 9F, AC, C1. Сколько среди них целых чисел, которые меньше чем 2658?

Ответ: 2

9 of 23

Универсальность цифрового представления информации

Какого вида информация может быть представлена в виде двоичного кода?

  • текст
  • графика
  • звук
  • видео

10 of 23

Текстовая информация

Для обработки текстовой информации на компьютере необходимо представить её в двоичной знаковой системе.

Unicode — это «уникальный код для любого символа, независимо от платформы, независимо от программы, независимо от языка».

Символы, не входящие �в таблицу ASCII: �2-4 байта (16-32 бит)

Символы, входящие

в таблицу ASCII:�1 байт (8 бит)

Кодировка �UTF-8

Редко используемые символы: �4 байта (32 бит)

Часто используемые символы: �2 байта (16 бит)

Кодировка �UTF-16

11 of 23

Информационный объем сообщения

Информационный объём сообщения - количество бит (байт, килобайт, мегабайт и т. д.), необходимых для записи этого сообщения.

i – информационный вес символа

N – мощность алфавита (количество символов в алфавите)

K – количество символов в сообщении

I – информационный объём сообщения

N = 2i

I = K x i

12 of 23

Каков информационный объем сообщения

Я помню чудное мгновенье.

при условии что слова разделяются 1 пробелом, а информационный вес символа равен 8 бит (алфавит клавиатуры)?

Задача:

I = K x i; где i = 8 бит = 1 байт (б)

K = 25;

I = 25 x 1 б = 25 б. Ответ: I = 25 б.

Решение:

13 of 23

1. Для передачи сообщения использовалась кодировка Unicode (N = 65536). Сообщение заняло 10 страниц, на каждой из которых 64 строки по 32 символа. Каков информационный объём сообщения? Ответ дать в килобайтах.

Решите самостоятельно:

Ответ: 40

2. Количество информации в сообщении, содержащем 2048 символов, составляет 1/512 часть мегабайта.

Какова мощность алфавита, с помощью которого записано сообщение?

Ответ: 256

14 of 23

Дискретное представление графической информации

Изображение на экране монитора дискретно. Оно составляется из отдельных точек – пикселей.

Пиксель – минимальный участок изображения, которому независимым образом можно задать цвет.

В процессе дискретизации могут использоваться разные палитры.

Палитра ( N ) – количество цветов, которые могут быть использованы для воспроизведения изображения.

Глубина цвета ( i ) – количество бит, используемое для представления цвета при кодировании одного пикселя.

N = 2i

I = K x i

15 of 23

Задача 1:

Определить количество цветов в 24-битовой палитре.

Решение:

N = 2i

N = 224 = 16777216

Ответ: 16777216 цветов

Задача 2:

Какой объём на диске (в Мбайтах) будет занимать 16-цветное изображение размером 2048х1024 пикселей?

Решение:

I = K x i

N = 2i

N = 2i ; 16 =24; i = 4.

I = K x i = 2048 x1024 x 4 = 21x210x210x22=223бит = 1Мб

Ответ: 1 Мб

16 of 23

1. Какой объём памяти (в Кбайтах) нужен для сохранения растрового изображения размером 64х256 пикселей при условии, что в изображении используется 4 цвета.

Решите самостоятельно:

Ответ: 4 Кб

2. Скольких различных цветов могут быть пиксели растрового изображения, имеющего размер 1024х256 пикселей и занимающего на диске 160 килобайт?

Ответ: 32

17 of 23

Звук представляет собой звуковую волну с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой.

Чем больше амплитуда сигнала, тем он громче для человека, чем больше частота сигнала, тем выше тон.

Дискретное представление звуковой информации

18 of 23

Звуковая плата преобразует звук при входе в цифровую информацию путем измерения характеристики звука (период, амплитуда) несколько тысяч раз в секунду.

Качество двоичного кодирования звука определяется глубиной кодирования и частотой дискретизации.

Дискретное представление звуковой информации

19 of 23

Частота дискретизации (f) – количество измерений уровня сигнала в единицу времени.

Частота дискретизации измеряется в герцах (Гц) и килогерцах (кГц). �1 кГц = 1000 Гц. Частота дискретизации, равная 100 Гц означает, что за одну секунду проводилось 100 измерений громкости звука.

Глубина кодирования или разрешение (i) - число разрядов, используемое для создания цифрового звука, -

Дискретное представление звуковой информации

20 of 23

Размер цифрового аудиофайла ( I ) измеряется по формуле:

I – размер файла (в битах)

K -  количество каналов записи (1 – моно, 2 – стерео)

f – частота дискретизации (в герцах)

 i – разрешение, т.е. число бит, используемых для хранения каждого измеренного значения;

 t – продолжительность звукового фрагмента (в секундах).

I = K x f x i x t   

Информационный объем звукозаписи

21 of 23

Задача:

Определить размер (в байтах) цифрового моноаудиофайла, время звучания которого составляет 10 секунд при частоте дискретизации 22,05 кГц и разрешении 8 бит.

Решение:

Ответ: 220500 байт

I = K x f x i x t   

I = 1 x 22050 x 8 x 10 =   1764000 бит = 220500 байт

22 of 23

1. Определите информационный объём стереоаудиофайла длительностью звучания 1 минута, если глубина кодирования 16 бит, а частота дискретизации 48 кГц.

Решите самостоятельно:

Ответ: 11 Мб

2. Определить объем памяти для хранения цифрового моноаудиофайла, время звучания которого составляет две минуты при частоте дискретизации 44,1 кГц и разрешении 16 бит.

Ответ: 10 Мб

23 of 23

Источники информации

  1. Угринович Н.Д. Информатика и ИКТ. Учебное пособие для 10-11 классов / Н.Д.Угринович.. – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001.
  2. Угринович Н.Д. Информатика и ИКТ. Базовый уровень : учебник для 10 класса / Н.Д.Угринович. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013.
  3. http://zoozel.ru/gallery/images/1034583_analogovyi-signal.jpg - аналоговый сигнал
  4. https://pakhomov-school.ru/assets/images/articles/Postolovsky/Digital_analog.jpg - цифровой сигнал
  5. https://i.ytimg.com/vi/oreHcmcX1WQ/maxresdefault.jpg – логотип Windows
  6. https://f1comp.ru/wp-content/uploads/2012/11/54644x.jpg - логотип Linux
  7. https://d3pl14o4ufnhvd.cloudfront.net/v2/uploads/888ce99f-d82f-4581-a669-07b7d6c9f7f3/ddba7f583be0b80a86cb37bc96c30421988bf038_original.png - звуковая волна
  8. http://izlov.ru/tw_files2/urls_1/21/d-20600/20600_html_mb4254ab.png - временная дискретизация звука