формализованные и неформализованные языки кодирования

Формализованные и неформализованные языки кодирования

Информатика и ИКТ
Школьный интернет-учебник М.А. и М.В. Выграненко

Тема 2: Представление и измерение информации (6 часов)

Язык как способ представления информации: естественные и формальные языки. Формализованные и неформализованные языки. Выбор способа представления информации в соответствии с поставленной задачей. Понятие количества информации: различные подходы. Алфавитный подход к определению количества информации. Единицы измерения количества информации. Представление числовой информации в различных системах счисления. Двоичное представление информации в компьютере. Двоичная система счисления. Двоичная арифметика.

Практические работы:
Кодирование и декодирование сообщений по предложенным правилам.
Решение задач на определение количества информации, содержащейся в сообщении при техническом (алфавитном) подходе.
Запись чисел в различных системах счисления. Перевод чисел из одной системы счисления в другую и арифметические вычисления в различных системах счисления.

Урок № 3: Представление и кодирование информации. Количество информации

Практические, проверочные и домашние работы

Задача измерения информации не так проста, как кажется на первый взгляд. Различные подходы к измерению информации обусловлены различными подходами к её определению и кодированию.

1. Субъективное восприятие сообщения (содержало ли оно новую для вас информацию или нет, насколько эта информация была полезной) делает невозможным его количественную оценку при обыденном подходе к понятию «информация».

2. Подход к информации как мере уменьшения неопределённости знания позволяет применять вероятностный подход к её измерению (будет изучаться в 10 классе).

Скорость передачи данных и пропускную способность каналов связи принято измерять в битах в секунду (бит/с) и кратных этому:
1 килобит (кбит/с) = 10 3 бит/с
1 мегабит (мбит/с) = 10 6 бит/с
1 гигабит (гбит/с) = 10 9 бит/с
А при измерении оперативной памяти принято измерение в единицах, кратных не степеням десятки, а степеням двойки.

Из-за этого первоначально и возникла путаница в приставках.

Приложения

pdf Презентация «Представление и кодирование информации»
(О.В. Устецкая)

pdf «Два мифа о количестве информации»
(И.Б. Жилина, С.А. Жилин, статья в журнале «Информатика и образование», 1-2009.)

pdf Презентация «Кодирование и измерение информации»

pdf Презентация «Кодирование информации»
(Л.Л. Босова)

Источник

Разработка урока по информатике на тему: «Кодирование информации. Языки кодирования. Формальные и неформальные языки»

Новые аудиокурсы повышения квалификации для педагогов

Слушайте учебный материал в удобное для Вас время в любом месте

откроется в новом окне

Выдаем Удостоверение установленного образца:

Кодирование информации. Языки кодирования. Формальные и неформальные языки.

Цель урока: изучить кодирование информации, языки кодирования. Рассмотреть формальные и неформальные языки.

Развивать логическое мышление.

Личностные: способствовать нравственно-этической ориентации учащихся, собственной позиции.

Регулятивные: развивать умение прогнозировать ситуацию, корректировать ответы свои и других людей.

Познавательные: развивать умение анализировать и синтезировать, доказывать, выбирать критерии для сравнения, строить алгоритм решения проблемы.

Коммуникативные: способствовать учебному сотрудничеству с одноклассниками, умению точно и полно выражать свои мысли, работать в паре.

Тип урока: формирование новых знаний.

Оборудование: учебник, доска, ПК.

Ход урока: 1. Организационный момент. 2. Проверка домашнего задания. 3. Объявление новой темы.

Из базового курса известно:

— Историческое развитие человека, формирование человеческого общества связано с развитием речи, с появлением и распространением языков. Язык — это знаковая система для представления и передачи информации.

— Люди сохраняют свои знания в записях на различных носителях. Благодаря этому знания передаются не только в пространстве, но и во времени — от поколения к поколению.

— Языки бывают естественными, например, русский, китайский, английский, и формальные, например, математическая символика, нотная грамота, языки программирования. Естественные языки развивались веками и служат для общения людей между собой. Формальные языки разрабатываются для специальных применений.

— Каждый язык имеет свой алфавит. Под алфавитом языка понимают набор используемых символов. Под мощностью алфавита понимают количество составляющих алфавит символов.

Код — система условных знаков (символов), предназначенных для представления информации в соответствии с определенными правилами.

Кодирование — переход от одной формы представления информации к другой, наиболее удобной для её хранения, передачи или обработки.

Декодирование — процесс по восстановлению первоначальной формы представления информации, т. е. операция, обратная кодированию.

При кодировании ставятся разные цели и, соответственно, применяются различные способы кодирования.

Наиболее распространенные цели кодирования:

1) экономность (сократить запись);

2) надежность (засекретить информацию);

Чаще всего кодированию подвергаются тексты на естественных языках (русском, английском и пр.).

Существуют три основных способа кодирования текста:

1) графический — с помощью специальных рисунков или значков;

2) числовой — с помощью чисел;

3) символьный — с помощью символов того же алфавита, что и исходный текст.

Процесс чтения текста — это обратный по отношению к письму процесс, при котором письменный текст преобразуется в устную речь. Чтение можно назвать декодированием письменного текста.

А теперь обратим внимание на то, что может существовать много способов кодирования одного и того же текста на одном и том же языке.

Русский текст мы привыкли записывать с помощью русского алфавита. Но то же самое можно сделать, используя латинский алфавит. Иногда так приходится поступать, отправляя SMS по мобильному телефону, на котором нет русских букв, или электронное письмо на русском языке за границу, если у адресата нет русифицированного программного обеспечения. Например, фразу «Здравствуй, дорогой Саша!» приходится писать так: « Zdravstvui , dorogoi Sasha !».

Существует множество способов кодирования. Например, стенография — быстрый способ записи устной речи. Ею владеют лишь немногие специально обученные люди — стенографисты. Они успевают записывать текст синхронно с речью выступающего человека. В стенограмме один значок обозначает целое слово или сочетание букв. Скорость стенографического письма превосходит скорость обычного в 4-7 раз. Расшифровать (декодировать) стенограмму может только сам стенографист.

Пример стенографии, в которой написано следущее: « Говорить умеют все люди на свете. Даже у самых примитивных племен есть речь. Язык — это нечто всеобщее и самое человеческое, что есть на свете »:

Стенография — скоростное письмо, основанное на применении специальных систем знаков и сокращений слов и словосочетаний, позволяющее вести синхронную запись устной речи и рационализировать технику письма.

Приведённые примеры иллюстрируют следующее важное правило:

Для кодирования одной и той же информации могут быть использованы разные способы; их выбор зависит от ряда обстоятельств: цели кодирования, условий, имеющихся средств.

Если надо записать текст в темпе речи, делаем это с помощью стенографии; если надо передать текст за границу, пользуемся латинским алфавитом; если надо представить текст в виде, понятном для грамотного русского человека, записываем его по правилам грамматики русского языка.

Еще одно важное обстоятельство:

Выбор способа кодирования информации может быть связан с предполагаемым способом её обработки.

Заметим, что две эти записи, эквивалентные по смыслу, используют разные языки: первая — естественный русский язык, вторая — формальный язык математики, не имеющий национальной принадлежности. Переход от представления на естественном языке к представлению на формальном языке можно также рассматривать как кодирование. Человеку удобно использовать для кодирования чисел десятичную систему счисления, а компьютеру — двоичную систему.

В некоторых случаях возникает потребность засекречивания текста сообщения или документа, для того чтобы его не смогли прочитать те, кому не положено. Это называется защитой от несанкционированного доступа. В таком случае секретный текст шифруется. В давние времена шифрование называлось тайнописью.

Шифрование представляет собой процесс превращения открытого текста в зашифрованный, а дешифрование — процесс обратного преобразования, при котором восстанавливается исходный текст. Шифрование — это тоже кодирование, но с засекреченным методом, известным только источнику и адресату. Методами шифрования занимается наука криптография .

Шифрование — медод защиты любой информации от несанкционированного доступа, просмотра, а также её использования, основанный на преобразовании данных в зашифрованный формат.

Криптография — это наука о методах и принципах передачи и приема зашифрованной с помощью специальных ключей информации.

Ключ — секретная информация, используемая криптографическим алгоритмом при шифровании/расшифровке сообщений.

Закрепление учебного материала:

1. Конспект основных понятий.

2. Выполнить задание в учебнике №1.

3. выполнить задание в учебнике №2, 3.

Итоги урока: изучили представление информации, языки, кодирование. Рассмотрели цели и способы кодирования информации.

Домашнее задание: выучить основные понятия, параг.2 (стр. 15-20) прочитать.

Источник

Информатика Гимназия №34

Сайт учителя информатики Базуевой Ольги Владимировны

Страницы

среда, 1 июля 2020 г.

Урок 3. Представление информации. Выбор способа представления информации в соответствии с поставленной задачей. Кодирование информации. Языки кодирования. Формализованные и неформализованные языки. Технические средства кодирования информации. Изменение формы представления информации.

Представление информации, языки, кодирование

Из курса основной школы вам известно:

• Историческое развитие человека, формирование человеческого общества связано с развитием речи, с появлением и распространением языков. Язык — это знаковая система для представления и передачи информации.
• Люди сохраняют свои знания в записях на различных носителях. Благодаря этому знания передаются не только в пространстве, но и во времени — от поколения к поколению.
• Языки бывают естественные, например русский, китайский, английский, и формальные, например математическая символика, нотная грамота, языки программирования.

Письменность и кодирование информации

Под словом «кодирование» понимают процесс представления информации, удобный для ее хранения и/или передачи. Следовательно, запись текста на естественном языке можно рассматривать как способ кодирования речи с помощью графических элементов (букв, иероглифов). Записанный текст является кодом, заключающим в себе содержание речи, т. е. информацию. Процесс чтения текста — это обратный по отношению к письму процесс, при котором письменный текст преобразуется в устную речь. Чтение можно назвать декодированием письменного текста. Схематически эти два процесса изображены на рис. 1.1.

Схема на рис. 1.1 типична для всех процессов, связанных с передачей информации.

Цели и способы кодирования

Теперь обратим внимание на то, что может существовать много способов кодирования одного и того же текста на одном и том же языке. Например, русский текст мы привыкли записывать с помощью русского алфавита. Но то же самое можно сделать, используя латинский алфавит. Иногда так приходится поступать, отправляя SMS по мобильному телефону, на котором нет русских букв, или электронное письмо на русском языке за границу, если у адресата нет русифицированного программного обеспечения. Например, фразу «Здравствуй, дорогой Саша!» приходится писать так: «Zdravstvui, dorogoi Sasha!».

Существует множество способов кодирования. Например, стенография — быстрый способ записи устной речи. Стенография появилась во времена, когда не существовало техники звукозаписи. Ею владели лишь немногие специально обученные люди — стенографисты. Они успевали записывать текст синхронно с речью выступающего человека. В стенограмме один значок обозначает целое слово или сочетание букв. Расшифровать (декодировать) стенограмму мог только сам стенографист.

Посмотрите на текст стенограммы на рис. 1.2. Там написано следующее: «Говорить умеют все люди на свете. Даже у самых примитивных племен есть речь. Язык — это нечто всеобщее и самое человеческое, что есть на свете».

Можно придумать и другие способы кодирования.

Приведенные примеры иллюстрируют следующее важное правило: для кодирования одной и той же информации могут быть использованы разные способы; их выбор зависит от ряда обстоятельств: цели кодирования, условий, имеющихся средств.

Если надо записать текст в темпе речи, делаем это с помощью стенографии; если надо передать текст за границу, пользуемся латинским алфавитом; если надо представить текст в виде, понятном для грамотного русского человека, записываем его по правилам грамматики русского языка.

Еще одно важное обстоятельство: выбор способа кодирования информации может быть связан с предполагаемым способом ее обработки. Обсудим это на примере представления чисел — количественной информации. Используя русский алфавит, можно записать число «тридцать пять». Используя же алфавит арабской десятичной системы счисления, пишем: 35. Пусть вам надо произвести вычисления. Скажите, какая запись удобнее для выполнения расчетов: «тридцать пять умножить на сто двадцать семь» или «35 х 127»? Очевидно, что для перемножения многозначных чисел вы будете пользоваться второй записью.

Заметим, что эти две записи, эквивалентные по смыслу, используют разные языки: первая — естественный русский язык, вторая — формальный язык математики, не имеющий национальной принадлежности. Переход от представления на естественном языке к представлению на формальном языке можно также рассматривать как кодирование. Человеку удобно использовать для кодирования чисел десятичную систему счисления, а компьютеру — двоичную систему.

Широко используемыми в информатике формальными языками являются языки программирования.

В некоторых случаях возникает потребность засекречивания текста сообщения или документа, для того чтобы его не смогли прочитать те, кому не положено. Это называется защитой от несанкционированного доступа. В таком случае секретный текст шифруется. В давние времена шифрование называлось тайнописью. Шифрование представляет собой процесс превращения открытого текста в зашифрованный, а дешифрование — процесс обратного преобразования, при котором восстанавливается исходный текст.

Шифрование — это тоже кодирование, но с засекреченным методом, известным только источнику и адресату. Методами шифрования занимается наука криптография.

История технических способов кодирования информации

С появлением технических средств хранения и передачи информации возникли новые идеи и приемы кодирования. Первым техническим средством передачи информации на расстояние стал телеграф, изобретенный в 1837 году американцем Сэмюэлем Морзе. Телеграфное сообщение — это последовательность электрических сигналов, передаваемая от одного телеграфного аппарата по проводам к другому телеграфному аппарату. Эти технические обстоятельства привели Морзе к идее использования всего двух видов сигналов — короткого и длинного — для кодирования сообщения, передаваемого по линиям телеграфной связи.

Такой способ кодирования получил название азбуки Морзе. В ней каждая буква алфавита кодируется последовательностью коротких сигналов (точек) и длинных сигналов (тире). Буквы отделяются друг от друга паузами — отсутствием сигналов.

В таблице на рис. 1.3 показана азбука Морзе применительно к русскому алфавиту. Специальных знаков препинания в ней нет. Их обычно записывают словами: «тчк» — точка, «зпт» — запятая и т. п.

Самым знаменитым телеграфным сообщением является сигнал бедствия «SOS» (Save Our Souls — спасите наши души). Вот как он выглядит в коде азбуки Морзе:

Три точки обозначают букву S, три тире — букву О. Две паузы отделяют буквы друг от друга.

Характерной особенностью азбуки Морзе является переменная длина кода разных букв, поэтому код Морзе называют неравномерным кодом. Буквы, которые встречаются в тексте чаще, имеют более короткий код, чем редкие буквы. Например, код буквы «Е» — одна точка, а код буквы «Ъ» состоит из шести знаков. Зачем так сделано? Чтобы сократить длину всего сообщения. Но из-за переменной длины кода букв возникает проблема отделения букв друг от друга в тексте. Поэтому приходится для разделения использовать паузу (пропуск). Следовательно, телеграфный алфавит Морзе является троичным, так как в нем используется три знака: точка, тире, пропуск.

Равномерный телеграфный код был изобретен французом Жаном Морисом Бодо в конце XIX века. В нем использовалось всего два вида сигналов. Неважно, как их назвать: точка и тире, плюс и минус, ноль и единица.

Это два отличающихся друг от друга электрических сигнала.

В коде Бодо длина кодов всех символов алфавита одинакова и равна пяти. В таком случае не возникает проблемы отделения букв друг от друга: каждая пятерка сигналов — это знак текста.

Код Бодо — это первый в истории техники способ двоичного кодирования информации. Благодаря идее Бодо удалось автоматизировать процесс передачи и печати букв. Был создан клавишный телеграфный аппарат. Нажатие клавиши с определенной буквой вырабатывает соответствующий пятиимпульсный сигнал, который передается по линии связи. Принимающий аппарат под воздействием этого сигнала печатает ту же букву на бумажной ленте.

Из курса информатики основной школы вам известно, что в современных компьютерах для кодирования текстов также применяется равномерный двоичный код. Проблемы кодирования информации в компьютере и при передаче данных по сети мы рассмотрим несколько позже.

Вопросы и задания

1. Чем отличаются естественные языки от формальных?
2. Как вы думаете, латынь — это естественный или формальный язык?
3. С каким формальным языком программирования вы знакомы? Для чего он предназначен?
4. Что такое кодирование и декодирование?
5. От чего может зависеть способ кодирования?
6. В чем преимущество кода Бодо по сравнению с кодом Морзе?
7. В чем преимущество кода Морзе по сравнению с кодом Бодо?

Источник

Конспект урока «Представление информации, языки, кодирование»

Новые аудиокурсы повышения квалификации для педагогов

Слушайте учебный материал в удобное для Вас время в любом месте

откроется в новом окне

Выдаем Удостоверение установленного образца:

Глава 1 :. Информация

Вид занятия: Занятие теоретического обучения

Тип занятия: Лекция

Форма проведения занятия: Индивидуальная и групповая

Место проведения занятия: Кабинет информатики и ИКТ

Цель занятия: Изучить понятие и представление информации

Учебная – создать условия для обобщения и систематизации знаний, проверка ЗУН. Формирование мотивации и опыта учебно познавательной и практической деятельности.

Оборудование: Интерактивная доска и портреты Жан Морис Эмиль Бодо (1845-1903), Франция и Сэмюэль Финли Бриз Морзе (1791-1872), США

2. Актуализация знаний

3. Изучение нового материала

4 Система основных понятий

6. Итог и задание для самостоятельной работы

Преподаватель и студенты, здороваются, проводится инструктаж по безопасной работе за компьютерами, студент расписывается за рабочее место за которое он несет ответственность в течении всей пары.

Обучение будет проходить по книге Семакина И.Г. «Информатика и ИКТ», вами буде выполнено: 44ч. лекций, 64ч. практик и 55ч. самостоятельных работ.

Историческое развитие человека, формирование человеческого общес­тва связано с развитием речи, с появлением и распространением язы­ков. Язык — это знаковая система для представления и передачи ин­формации.

Люди сохраняют свои знания в записях на различных носителях. Благодаря этому знания передаются не только в пространстве, но и во времени — от поколения к поколению.

Языки бывают естественные, например русский, китайский, англий­ский, и формальные, например математическая символика, нотная грамота, языки программирования.

2. Актуализация знаний:

Какие языки программирования вам известны?

3. Изучение нового материала

Наверное, самый сложный вопрос в информатике — это «Что такое ин­формация?». На него нет однозначного ответа. Смысл этого понятия зави­сит от контекста (содержания разговора, текста), в котором оно употреб­ляется.

Рассказывая о компьютере, мы говорили, что компьютер — это универ­сальный программно управляемый автомат для работы с информацией. В таком контексте не обсуждается смысл информации. Смысл — это зна­чение, которое придает информации человек. Компьютер же работает с битами, с двоичными кодами. Вникать в их «смысл» компьютер не в со­стоянии. Поэтому правильнее называть информацию, циркулирующую в устройствах компьютера, данными. Тем не менее в разговорной речи, в литературе часто говорят о том, что компьютер хранит, обрабатывает, пе­редает и принимает информацию. Ничего страшного в этом нет. Надо лишь понимать, что в «компьютерном контексте» понятие «информация» отождествляется с понятием «данные».

В Толковом словаре В. И. Даля нет слова «инфор­мация». Термин «информация» начал широко упот­ребляться с середины XX века. В наибольшей степени понятие информации обязано своим распространени­ем двум научным направлениям: теории связи и ки­бернетике. Автор теории связи Клод Шеннон, анали­зируя технические системы связи: телеграф, телефон, радио, — рассматривал их как системы передачи ин­формации. В таких системах информация передается в виде последовательностей сигналов: электрических

и ли электромагнитных. Развитие теории связи послужило созданию тео­ рии информации, решающей проблему измерения информации.

Основатель кибернетики Норберт Винер анализировал разнообразные процессы управления в живых организмах и в технических системах. Процессы управления рассматриваются в кибернетике как информацион­ные процессы. Информация в системах управления циркулирует в виде сигналов, передаваемых по информационным каналам.

В XX веке понятие информации повсе­местно проникает в науку. Нейрофизиоло­гия (раздел биологии) изучает механизмы нервной деятельности животного и челове­ка. Эта наука строит модель информацион­ных процессов, происходящих в организме. Поступающая извне информация превра­щается в сигналы электрохимической при­роды, которые от органов чувств передают­ся по нервным волокнам к нейронам (нерв­ным клеткам) мозга. Мозг передает управляющую информацию в виде сигналов той же природы к мышечным тканям, управляя, таким образом, органами движения. Описанный механизм хорошо согласуется с киберне­тической моделью Н. Винера.

В другой биологической науке — генетике используется понятие наследственной ин­формации, заложенной в структуре молекул ДНК, присутствующих в ядрах клеток живых организмов (растений, животных). Генетика доказала, что эта структура является своеоб­разным кодом, определяющим функциониро­вание всего организма: его рост, развитие, па­тологии и пр. Через молекулы ДНК происходит передача наследственной информации от поколения к поколению.

Понятие информации относится к числу фундаментальных, т. е. является основополагающим для науки и не объясняется через другие по­нятия. В этом смысле информация встает в один ряд с такими фундамен­тальными научными понятиями, как вещество, энергия, пространство, время. Осмыслением информации как фундаментального понятия зани­мается наука философия.

Согласно одной из философских концепций, информация является свойством всего сущего, всех материальных объектов мира. Такая кон­цепция информации называется атрибутивной (информация — атрибут всех материальных объ­ектов). Информация в мире возникла вместе со Вселенной. С такой предельно широкой точки зрения, информация проявляется в воздействии одних объектов на другие, в изменениях, к кото­рым такие воздействия приводят

Другую философскую концепцию ин­формации называют функциональной. Согласно функциональному подходу, ин­формация появилась лишь с возникнове­нием жизни, так как связана с функци­онированием сложных самоорганизую­щихся систем, к которым относятся живые организмы и человеческое общество. Можно еще сказать так: ин­формация — это атрибут, свойственный только живой природе. Это один из су­щественных признаков, отделяющих в природе живое от неживого.

Делая выбор между различными точками зрения, надо помнить, что всякая научная те­ория — лишь модель бесконечно сложного мира, поэтому она не может отражать его точ­но и в полной мере.

Можно сказать, что употребление понятия «информация» в повседнев­ной жизни происходит в антропоцентрическом контексте. Для любого из нас

естественно воспринимать информ ацию как сообщения, которыми обмениваются люди. Например, СМИ — средства массовой информации предназначены для распространения сообщений, новостей среди населе­ния.

Письменность и кодирование информации

Под словом «кодирование» понимают процесс представления инфор­мации, удобный для ее хранения и/или передачи. Следовательно, запись текста на естественном языке можно рассматривать как способ кодирова­ния речи с помощью графических элементов (букв, иероглифов). Записан­ный текст является кодом, заключающим в себе содержание речи, т. е. информацию.

Процесс чтения текста — это обратный по отношению к письму про­цесс, при котором письменный текст преобразуется в устную речь. Чтение можно назвать декодированием письменного текста. Схематически эти два процесса изображены на рис. 1.1.

Схема на рис. 1.1 типична для всех процессов, связанных с передачей информации.

Цели и способы кодирования

С уществ ует много спо­собов кодирования одного и того же текста на одном и том же языке. На­пример, русский текст мы привыкли записывать с помощью русского алфавита. Но то же самое можно сделать, используя латинский алфавит. Иногда так приходится поступать, отправляя SMS по мобильному телефо­ну, на котором нет русских букв, или электронное письмо на русском язы­ке за границу, если у адресата нет русифицированного программного обес­печения.

Существует множество способов кодирования. Например, стеногра­фия — быстрый способ записи устной речи. Ею владеют лишь немногие специально обученные люди — стенографисты. Они успевают записывать текст синхронно с речью выступающего человека. В стенограмме один значок об­означает целое слово или сочетание букв. Расшифровать (декодировать) стенограм­му может только сам стенографист.

В ажное правило: для кодирования одной и той же информации могут быть использованы раз­ные способы; их выбор зависит от ряда обстоятельств: цели кодирова­ния, условий, имеющихся средств. Если надо записать текст в темпе речи, делаем это с помощью стенографии; если надо передать текст за границу, пользуемся латинским алфавитом; если надо представить текст в виде, по­нятном для грамотного русского человека, записываем его по правилам грамматики русского языка.

Человеку удобно использовать для кодирования чисел десятичную систему счисле­ния, а компьютеру — двоичную систему. Широко используемыми в информатике формальными языками явля­ются языки программирования. В некоторых случаях возникает потребность засекречивания текста со­общения или документа, для того чтобы его не смогли прочитать те, кому не положено. Это называется защитой от несанкционированного досту­па. В таком случае секретный текст шифруется. В давние времена шифро­вание называлось тайнописью. Шифрование представляет собой процесс превращения открытого текста в зашифрованный, а дешифрование — процесс обратного преобразования, при котором восстанавливается ис­ходный текст. Шифрование — это тоже кодирование, но с засекреченным методом, известным только источнику и адресату. Методами шифрова­ния занимается наука криптография.

История технических способов кодирования информации

С появлением технических средств хранения и передачи информации возникли новые идеи и приемы кодирования. Первым техническим сред­ством передачи информации на расстояние стал теле­граф, изобретенный в 1837 году американцем Сэмюэ- лем Морзе. Телеграфное сообщение — это последова­тельность электрических сигналов, передаваемая от одного телеграфного аппарата по проводам к другому телеграфному аппарату. Эти технические обстоя­тельства привели Морзе к идее использования всего двух видов сигналов — короткого и длинного — для кодирования сообщения, передаваемого по линиям телеграфной связи.

Такой способ кодирования получил название азбу­ки Морзе. В ней каждая буква алфавита кодируется последовательностью коротких сигналов (точек) и длинных сигналов (тире). Буквы отделяются друг от друга паузами — отсутствием сигналов.

В таблице на рис. 1.3 показана азбука Морзе применительно к русско­му алфавиту. Специальных знаков препинания в ней нет. Их обычно запи­сывают словами: «тчк» — точка, «зпт» — запятая и т. п.

Самым знаменитым телеграфным сообщением является сигнал бед­ствия « SOS » ( Save Our Souls — спасите наши души). Вот как он выглядит в коде азбуки Морзе:

Характерной особенностью азбуки Морзе является переменная длина кода разных букв, поэтому код Морзе называют неравномерным кодом. Буквы, которые встречаются в тексте чаще, имеют более короткий код, чем редкие буквы. Например, код буквы «Е» — одна точка, а код буквы «Ъ» состоит из шести знаков. Зачем так сделано? Чтобы сократить длину всего сообщения. Но из-за переменной длины кода букв возникает пробле ма отделения букв друг от друга в тексте. Поэтому приходится для разде­ления использовать паузу (пропуск). Следовательно, телеграфный алфа­вит Морзе является троичным, так как в нем используется три знака: точ­ка, тире, пропуск.

Источник