Тема: Кодирование данных в ЭВМ

ДЕ 1.  Основные понятия и методы теории информации и кодирования. Сигналы, данные, информация. Общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации

Тема: Сообщения, данные, сигнал, атрибутивные свойства информации, показатели качества информации, формы представления информации. Системы передачи информации

ЗАДАНИЕ 1

Лишним объектом с точки зрения формы представления информации является …

	○	телефонный разговор
	○	школьный учебник
	○	фотография
	○	чертеж

Решение:
По форме представления информацию принято классифицировать на:
– текстовую,
– числовую,
– графическую,
– звуковую и т. д.
Из указанного в ответах звуковая форма представления информации есть только в случае телефонного разговора. Поэтому именно «телефонный разговор» с точки зрения формы представления информации будет лишним среди перечисленных объектов.

ЗАДАНИЕ 2

Произошло событие: лиса взяла след зайца. Тогда истинно утверждение, что …

	○	орган, воспринимающий информационный сигнал, – нос
	○	орган, воспринимающий информационный сигнал, – глаз
	○	орган, воспринимающий информационный сигнал, – ухо
	○	орган, воспринимающий информационный сигнал, – язык

ЗАДАНИЕ 3

По телефону разговаривают два приятеля.

При этом источником информации, приемником информации и каналом связи являются, соответственно …

	○	человек говорящий, человек слушающий, совокупность технических устройств, обеспечивающих связь (провод, телефон, телефонная станция и пр.)
	○	человек говорящий, человек слушающий, телефонный провод
	○	человек слушающий, человек говорящий, совокупность технических устройств, обеспечивающих связь (провод, телефон, телефонная станция и пр.)
	○	человек слушающий, человек говорящий, телефонная станция

ЗАДАНИЕ 4

В системе «человек – телевизор» носителем информации является(-ются) …

	○	звуковые и световые волны
	○	изображение на телевизионном экране
	○	телеантенна
	○	программа телепередач

ЗАДАНИЕ 5

При передаче информации в обязательном порядке предполагается наличие …

	○	источника и приемника информации, а также канала связи между ними
	○	двух людей
	○	средств массовой информации
	○	всемирной компьютерной сети

ЗАДАНИЕ 6

Прагматический аспект – это характеристика информации с точки зрения ее …

	○	полезности
	○	смысла
	○	количества
	○	структуры

Решение:
Прагматический аспект рассмотрения информации связан с ценностью, полезностью использования информации при выработке потребителем решения для достижения своей цели. С этой точки зрения анализируются потребительские свойства информации. Этот аспект непосредственно связан с практическим использованием информации, с соответствием ее целевой функции деятельности системы.

ЗАДАНИЕ 7

Если сообщение несет 1 бит информации, то оно уменьшает неопределенность знаний …

	○	в два раза
	○	в 28 раз
	○	на 1 байт
	○	на 100%

Тема: Меры и единицы количества и объема информации

ЗАДАНИЕ 1

Студент спросил, знает ли преподаватель, сколько бит информации содержит молекула ДНК. Преподаватель ответил: «Да». Ответ преподавателя содержит количество информации, равное …

	○	1 бит
	○	числу молекул в цепочке ДНК
	○	1 байт
	○	(бит), где N – число молекул в цепочке ДНК

ЗАДАНИЕ 2

В порядке возрастания единицы измерения информации указаны в последовательности …

	○	1 килобайт, 220 байт, 1024 мегабайт
	○	220 байт, 1 мегабайт, 1024 килобайт
	○	210 байт, 1 терабайт, 1024 мегабайт
	○	210 килобайт, 1024 байт, 1 гигабайт

ЗАДАНИЕ 3

Если средняя скорость чтения составляет 160 слов в минуту (одно слово – в среднем 6 символов), то за четыре часа непрерывного чтения можно прочитать _______ Кбайт текста (принять однобайтный код символов).

	○	225
	○	255
	○	256
	○	4096

ЗАДАНИЕ 4

В зрительном зале две прямоугольные области зрительских кресел: одна – 6 на 12, а другая – 8 на 4. Минимальное количество бит, которое потребуется для кодирования каждого места в автоматизированной системе, равно …

	○	7
	○	2
	○	104
	○	128

Решение:
Вычислим, сколько всего мест требуется закодировать: .
Число, кратное двойке, превышающее 104 и ближайшее к нему – .
В соответствии с формулой Хартли – Шеннона потребуется (бит).

ЗАДАНИЕ 5

Сообщение объемом бит содержит ______ гигабайт(-а) информации.

	○	1
	○	4
	○	3
	○	33

ЗАДАНИЕ 6

Сообщение: «монета после броска упала “орлом” или “решкой”» согласно теории информации несет количество информации, равное ____ бит.

	○	0
	○	1
	○	7
	○	2

Решение:
В теории информации информацию рассматривают как меру уменьшения неопределенности.
В 1928 г. американский инженер Ральф Хартли предложил рассматривать процесс получения информации как выбор одного сообщения из конечного заданного множества N равновероятных сообщений, а количество информации I (в битах), содержащееся в выбранном сообщении, определять как двоичный логарифм : .
Таким образом, сообщение: «монета после броска упала “орлом”», так же, как и сообщение: «монета после броска упала “решкой”», несет количество информации: (бит). , так как в каждом из представленных сообщений два равновероятных варианта возможной ситуации: «орел»–«решка», и в каждом из сообщений указан один из вариантов развития ситуации.
В случае же сообщения: «монета после броска упала “орлом” или “решкой”», неопределенность остается, так как не указано, какое из двух равновероятных событий свершилось. Количество информации в таком сообщении – 0 бит.

ЗАДАНИЕ 7

Необходимо узнать, на каком из 16 путей находится вагон. Для выяснения этого минимальное число вопросов, подразумевающих ответ «да» или «нет», равно …

	○	4
	○	16
	○	8
	○	5

ЗАДАНИЕ 8

Азбука Морзе позволяет кодировать символы для радиосвязи, задавая комбинации точек и тире. Используя код Морзе длиной не менее трех и не более четырех сигналов (точек и тире), можно закодировать ____ различных символа(-ов).

	○	24
	○	12
	○	128
	○	64

Решение:
Для наборов из 3 сигналов можно закодировать (символов).
Для наборов из 4 сигналов (символов).
Всего: (символа).

ЗАДАНИЕ 9

Имеется колода из 36 игральных карт. Загадывается одна из карт. Загадавший карту на все вопросы отвечает только «Да» или «Нет». Чтобы гарантированно угадать задуманную карту, нужно задать как минимум ____ вопросов.

	○	6
	○	18
	○	36
	○	9

Решение:
Применим формулу для расчета количества информации
,
где в данном случае N – количество игральных карт, i – искомое число вопросов.
,
то есть, чтобы гарантированно угадать задуманную карту за минимальное количество вопросов, нужно задать 6 вопросов.

Тема: Кодирование данных в ЭВМ

ЗАДАНИЕ 1

Используется кодовая таблица СР-1251 (Windows Cyrillic). Файл в простом текстовом формате, если в тексте 200 страниц, на странице 32 строки, а в строке в среднем 48 символов, будет занимать __________ килобайт(-а).

	○	300
	○	307,2
	○	384
	○	2400

Решение:
Количество символов на одной странице .
Количество символов на 200 страницах .
В кодировке CP-1251 один символ кодируется одним байтом. Тогда файл будет занимать 307200 байт, или килобайт.

ЗАДАНИЕ 2

Сообщение из 50 символов было записано в 8-битной кодировке Windows-1251. После вставки в текстовый редактор сообщение было перекодировано в 16-битный код Unicode. Количество памяти, занимаемое сообщением, увеличилось на …

	○	50 байт
	○	100 бит
	○	400 байт
	○	50 бит

ЗАДАНИЕ 3

Аналоговый звуковой сигнал был дискретизирован сначала с использованием 65536 уровней интенсивности сигнала (качество звучания аудио-CD), а затем с использованием 256 уровней интенсивности сигнала (качество звучания радиотрансляции). Информационные объемы кодов будут различаться в ____ раз(-а).

	○	2
	○	8
	○	16
	○	256

Решение:
По формуле Хартли–Шеннона информационный объем кода в первом случае .
Информационный объем кода во втором случае .
Информационные объемы кодов будут различаться в раза.

ЗАДАНИЕ 4

В кодировке КОИ-8 код буквы «и» русского алфавита равен 201. Цифровой код каждой следующей буквы отличается от кода предыдущей на 1. Тогда слово «лимон» будет кодироваться, как …

	○	204 201 205 207 206
	○	212 201 213 215 214
	○	211 201 212 214 213
	○	203 201 204 206 205

Решение:
Рассмотрим, как кодируются буквы русского алфавита в кодировке КОИ-8, зная, что код буквы «и» есть 201, и цифровой код каждой следующей буквы отличается от кода предыдущей на 1.

В соответствии с представленным в таблице, слово «лимон» будет кодироваться, как

ЗАДАНИЕ 5

Для 5 букв латинского алфавита заданы их двоичные коды (для некоторых букв – из двух бит, для некоторых – из трех). Эти коды представлены в таблице:

Тогда двоичной строкой 1100000100110 закодирован набор букв …

	○	bacde
	○	baade
	○	badde
	○	bacdb

ЗАДАНИЕ 6

Минимальная длина равномерных двоичных кодов для букв английского алфавита (26 букв) равна …

	○	5
	○	4
	○	6
	○	2

Решение:
Воспользуемся формулой количества информации (формулой Хартли).
, где N – искомое число символов в коде минимальной длины.
Из получаем, что (обратите внимание, что не подходит, так как ).

ЗАДАНИЕ 7

В кодовой таблице __________ можно закодировать 65536 различных символов.

	○	Unicode
	○	КОИ-8Р
	○	ASCII
	○	CP-1251

Решение:
В кодировке Unicode один символ кодируется двумя байтами (16 бит). Всего можно закодировать различных символов.

ЗАДАНИЕ 8

В настоящее время существует несколько основных кодировок кириллицы (русский алфавит). К их числу не относится кодировка …

	○	RADIX-50
	○	KOI-8R
	○	CP-1251
	○	ISO 8859-5