вторник, 12 марта 2024 г.

Урок 27. Кодирование звуковой информации

Дата проведения занятия  13.03.24

Для данного поста использованы материалы электронного приложения к  учебнику Информатики для 10 класса Босовой Л.Л., Босовой А.Ю 

Звук — это распространяющиеся в воздухе, воде или другой среде волны с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой.



Чтобы компьютер мог обрабатывать звук, непрерывный звуковой сигнал должен быть преобразован в цифровую дискретную форму. Для этого его подвергают временной дискретизации и квантованию: параметры звукового сигнала измеряются не непрерывно, а через определённые промежутки времени (временная дискретизация); результаты измерений записываются в цифровом виде с ограниченной точностью (квантование).



Таким образом, при оцифровке звука искажение сохраняемого сигнала происходит дважды: во-первых, при дискретизации теряется информация об истинном изменении звука между измерениями, а во-вторых, при квантовании сохраняются не точные, а близкие к ним дискретные значения.

Объём оцифрованного звукового фрагмента в битах находится как произведение частоты дискретизации в Гц, глубины кодирования звука в битах, длительности звучания записи в секундах и количества каналов.

Для более полного представления о кодировании звуковой информации, посмотрите презентацию Кодирование звуковой информации из Электронного приложения к учебнику Босовой Л.Л. «Информатика» для 10 класса.
Для тех, кто пропустил урок -  ссылка на учебник Босовой Л.Л., параграф 16

вторник, 5 марта 2024 г.

Урок 26. Контрольная работа

Дата проведения занятия 6.03.24


Контрольная  работа по теме "Представление информации в компьютере"
В контрольной работе могут встретиться задания на следующие темы:
  1. Представление чисел в различных системах счисления
  2. Перевод чисел из одной системы счисления в другую
  3. Представление чисел в компьютере
  4. Кодирование текстовой информации
  5. Кодирование графической информации 

среда, 28 февраля 2024 г.

Урок 25. Решение задач

Дата проведения занятия 28.02.24


Подготовка к контрольной работе.
Решение задач, сложных заданий
В контрольной работе могут встретиться задания на следующие темы:
  1. Представление чисел в различных системах счисления
  2. Перевод чисел из одной системы счисления в другую
  3. Представление чисел в компьютере
  4. Кодирование текстовой информации
  5. Кодирование графической информации 

вторник, 20 февраля 2024 г.

Урок 24. Кодирование графической информации

Дата проведения занятия  21.02.24

Для данного поста использованы материалы электронного приложения к  учебнику Информатики для 10 класса Босовой Л.Л., Босовой А.Ю 

Общие подходы к кодированию графической информации

Обработка и хранение графической информации требуют значительных вычислительных ресурсов, которые появились только у компьютеров четвёртого поколения.

Пространство непрерывно, а это значит, что в любой его области содержится бесконечное множество точек. Чтобы абсолютно точно сохранить изображение, необходимо запомнить информацию о каждой его точке. Иначе говоря, компьютерное представление некоторого изображения (например, полотна В. И. Сурикова «Боярыня Морозова») должно содержать информацию о бесконечном количестве точек, для сохранения которой потребовалось бы бесконечно много памяти. Но память любого компьютера конечна. Чтобы компьютер мог хранить и обрабатывать изображения, необходимо ограничиться выделением конечного количества объектов пространства (областей или точек), информация о которых будет сохранена. Информация обо всех остальных точках пространства будет утрачена.

 Пространственная дискретизация — способ выделения конечного числа пространственных элементов, информация о которых будет сохранена в памяти компьютера.

Цвет и яркость — характеристики, присущие каждому элементу (точке, области) изображения. Их можно измерять, т. е. выражать в числах. И цвет, и яркость — непрерывные величины, результаты измерения которых следует выражать вещественными числами. Но вам известно, что вещественные числа не могут быть представлены в компьютере точно.

 Квантование — процедура преобразования непрерывного диапазона всех возможных входных значений измеряемой величины в дискретный набор выходных значений.

При квантовании диапазон возможных значений измеряемой величины разбивается на несколько поддиапазонов. При измерении определяется поддиапазон, в который попадает значение, и в компьютере сохраняется только номер поддиапазона.

Дискретизация и квантование всегда приводят к потере некоторой доли информации.

Векторная и растровая графика

В зависимости от способа формирования графических изображений выделяют векторный и растровый методы кодирования графических изображений.

Векторное изображение строится из отдельных базовых объектов — графических примитивов: отрезков, многоугольников, кривых, овалов. Способ создания векторных изображений напоминает аппликацию.

Фактически векторное представление — это описание, в соответствии с которым происходит построение требуемого изображения. Такого рода описания представляются в компьютере как обычная текстовая информация.

Растровое графическое изображение состоит из отдельных маленьких элементов — пикселей (pixel — аббревиатура от англ, picture element — элемент изображения). Оно похоже на мозаику, изготовленную из одинаковых по размеру объектов (разноцветных камешков, кусочков стекла, эмали и др.). 

 Растр — организованная специальным образом совокупность пикселей, представляющая изображение. Координаты, форма и размер пикселей задаются при определении растра. Изменяемым атрибутом пикселей является цвет.

В прямоугольном растре пиксели составляют прямоугольную матрицу, её основными параметрами являются количество столбцов и строк, составленных из пикселей.

Итак, мы выяснили, как происходит пространственная дискретизация, позволяющая выделить конечное число пространственных элементов, информация о которых будет сохранена в памяти компьютера.

Остаётся рассмотреть вопросы кодирования цвета каждого пространственного элемента.





Для более полного представления о кодировании графики, посмотрите презентацию Кодирование графической информации из Электронного приложения к учебнику Босовой Л.Л. «Информатика» для 10 класса.

Для тех, кто пропустил урок -  ссылка на учебник Босовой Л.Л., параграф 15
Домашнее задание
Законспектировать информацию о цветовых моделях RGB, HSB, CMYK

вторник, 13 февраля 2024 г.

Урок 23. Кодирование текстовой информации

Дата проведения занятия  14.02.24

Для данного поста использованы материалы электронного приложения к  учебнику Информатики для 10 класса Босовой Л.Л., Босовой А.Ю 

Кодировка ASCII и ее расширения

Компьютеры третьего поколения «научились» работать с текстовой информацией. Текстовая информация по своей природе дискретна, т. к. представляется последовательностью отдельных символов.

Для компьютерного представления текстовой информации достаточно:

    1) определить множество всех символов (алфавит), требуемых для представления текстовой информации;

    2) выстроить все символы используемого алфавита в некоторой последовательности (присвоить каждому символу алфавита свой номер);

    3) получить для каждого символа n-разрядный двоичный код (n ≤ 2n), переведя номер этого символа в двоичную систему счисления.

В памяти компьютера хранятся специальные кодовые таблицы, в которых для каждого символа указан его двоичный код. Все кодовые таблицы, используемые в любых компьютерах и любых операционных системах, подчиняются международным стандартам кодирования символов.

Основой для компьютерных стандартов кодирования символов послужил код ASCII (American Standard Code for Information Interchange) — американский стандартный код для обмена информацией, разработанный в 1960-х годах в США и применявшийся для любых, в том числе и некомпьютерных, способов передачи информации (телеграф, факсимильная связь и т. д.). Этот код 7-битовый: общее количество символов составляет 27 = 128, из них первые 32 символа — управляющие, а остальные — изображаемые, т. е. имеющие графическое изображение. К изображаемым символам в ASCII относятся буквы латинского алфавита (прописные и строчные), цифры, знаки препинания и арифметических операций, скобки и некоторые специальные символы.

Стандарт UNICODE

Ограниченность 8-битной кодировки, не позволяющей одновременно пользоваться несколькими языками, а также трудности, связанные с необходимостью преобразования одной кодировки в другую, привели к разработке нового кода. В 1991 году был разработан новый стандарт кодирования символов, получивший название Unicode (Юникод), позволяющий использовать в текстах любые символы любых языков мира.

В Unicode на кодирование символов отводится 31 бит. Первые 128 символов (коды 0-127) совпадают с таблицей ASCII. Далее размещены основные алфавиты современных языков: они полностью умещаются в первой части таблицы, их коды не превосходят 65 536 = 216.


Информационный объем текстового сообщения

 Алфавитный подход позволяет измерить информационный объем сообщения независимо от его содержания.


Более полное представление о кодировании текста вы получите, если посмотрите презентацию  Кодирование текстовой информации из Электронного приложения к учебнику Босовой Л.Л. «Информатика» для 10 класса.
Для тех, кто пропустил урок -  ссылка на учебник Босовой Л.Л., параграф 14

Задания для тренировки

1. Укажите фрагмент текста, имеющий максимальную сумму кодов символов (в таблице ASCII). «19k»; «kzn»; «z99»; «91А». Ответ: «kzn»

2. Используется кодовая таблица CP-1251 (Windows Cirillic). Сколько килобайт будет занимать файл в простом текстовом формате (plain 73 text), если в тексте 200 страниц, на странице 32 строки, а в строке в среднем 48 символов? 307,2; 300; 384; 2400. Ответ: 300 Кб

3. Сообщение на русском языке было первоначально записано в 16-битном коде Unicode. При его перекодировке в 8-битную кодировку КОИ-8 информационное сообщение уменьшилось на 960 бит. Какова длина сообщения в символах? Ответ: 120 символов

4. В таблице ниже представлена часть кодовой таблицы ASCII: 

Символ

1

3

A

T

Z

a

z

Десятичный код

49

51

65

84

90

97

122

Восьмеричный код

61

63

101

124

132

141

172

Каков восьмеричный код символа «t»? Ответ: 164

5. Одна кодировочная таблица содержит 2048 символов. Для кодирования символа с помощью второй таблицы требуется на 2 бита меньше, чем для кодирования символа с помощью первой таблицы. Определите, сколько символов включено во вторую кодировочную таблицу.

Ответ: 512 символов

вторник, 6 февраля 2024 г.

Урок 22. Представление чисел в компьютере

Дата проведения занятия  7.02.24

Для данного поста использованы материалы электронного приложения к  учебнику Информатики для 10 класса Босовой Л.Л., Босовой А.Ю 

Самым первым видом данных, с которыми начали работать компьютеры, были числа. ЭВМ первого поколения могли производить только математические расчёты (вычисления).

Из курса информатики основной школы вы помните, что компьютеры работают с целыми и вещественными числами. Их представление в памяти осуществляется разными способами.

I. Целые числа. Множество целых чисел, представляемых в компьютере, дискретно, конечно и ограничено.

  1. Беззнаковое представление. Беззнаковое представление можно использовать только для неотрицательных целых чисел
  2. Представление в виде числа со знаком. Старший бит отводится под знак
     (0 - положительное число, 1 - отрицательное число)
    • Целые числа могут быть представлены в прямом коде
    • Целые числа могут быть представлены в дополнительном коде

II. Вещественные числаМножество вещественных чисел, представляемых в компьютере, дискретно, конечно и ограничено. Для однозначного представления вещественных чисел в компьютере используется нормализованная экспоненциальная форма.

Для более полного представления о том, как представлены различные числа в памяти компьютера, посмотрите презентацию Представление чисел в компьютере из Электронного приложения к учебнику Босовой Л.Л. «Информатика» для 10 класса.
Для тех, кто пропустил урок -  ссылка на учебник Босовой Л.Л., параграф 13

вторник, 30 января 2024 г.

Урок 21. Арифметика в позиционных системах счисления

Дата проведения занятия  31.01.24

Для данного поста использованы материалы электронного приложения к  учебнику Информатики для 10 класса Босовой Л.Л., Босовой А.Ю 

Часть 1. Самостоятельная работа по карточкам на перевод чисел в различных системах счисления

Цель работы: продемонстрировать навыки перевода чисел в различных системах счисления. Работа выполняется в контрольных тетрадях на оценку

Часть 2. Арифметика в позиционных  системах счисления

Цель работы: познакомиться с операциями сложения и вычитания в восьмеричной, шестнадцатеричной, двоичной системах счисления. Оборудование - калькулятор программиста. Работа выполняется в обычных тетрадях

Для более полного понимания того, как выполняются арифметические операции в различных системах счисления, посмотрите презентацию Арифметические операции в позиционных системах счисления из Электронного приложения к учебнику Босовой Л.Л. «Информатика» для 10 класса.
Для тех, кто пропустил урок -  ссылка на учебник Босовой Л.Л., параграф 11

Домашнее задание - выполнить с калькулятором письменно в тетради

  1. 100112 +110012
  2. 1101012 +1110112
  3. 111111102 +111112

  4. 23548+31218
  5. 66778+77768
  6. 37658+3768

  7. 46A816+624216
  8. 667716+777616
  9. AB5C16+AB516