Код - это набор условных сигналов для записи или передачи некоторых заранее определенных понятий.
Рис. 1. Примеры систем кодирования.
Любой способ кодирования характеризуется наличием основы (алфавит, спектр цветности, система координат, основание системы счисления…) и правил конструирования информационных образов на этой основе.
Кодированием и шифрованием информации человечество занималось с давних времен.
Первый и самый простой способ кодирования информации – перевод на другой язык. Разрушил Бог Вавилонскую башню, и не стало у нас общего языка, видят люди разных народов один и тот же стол, а называют его по-разному и друг друга не понимают.
Во время Второй мировой войны американцы для секретных переговоров привлекли индейцев одного очень малочисленного племени, которых оставалось в США не более 200 человек, те просто говорили в эфире, ничего не скрывая, на своем языке, и никакие лучшие дешифраторы фашисткой германии и Японии ничего не смогли понять!
А английский писать Конан Дойль придумал пляшущих человечков.
Рис. 2 Пляшущие человечки
Попробуйте расшифровать загадку. (кто на себе свой домик носит?)
Рис. 3 Загадка
Леонардо да Винчи писал свои записи в зеркальном отражении.
А американский художник Морзе придумал свою знаменитую азбуку, чей знаменитый сигнал SOS(три точки, три тире, три точки) спас немало человеческих жизней.
Рис. 4 Азбука Морзе
Расшифруйте следующее сообщение на языке азбуки Морзе.(махросый клот)
.--/.-/…./.-.-/---/…/-.--/.----/-.-/.-../---/-
Зашифруйте при помощи азбуки Морзе свою фамилию.
Особо остро стояла проблема передачи информации на море, между кораблями и сушей, особенно в период военных действий. Ведь правы были древние, говоря: «Кто владеет информацией, тот владеет миром».
Тогда были изобретены два способа.
Первый – флажковая азбука, когда каждый флаг обозначал какую-либо букву, и вывешивая их между мачтами, можно было передавать сообщения. Вот эта азбука.
Рис. 5 Флажковая азбука
Что за слово здесь зашифровано?(хапыр)
А есть еще и семафорная азбука. В ней используются два флажка, а разнообразие комбинаций достигается за счет изменения положения рук сигнальщика.
Вокруг нас масса закодированной информации. Цифры, ноты, иконки на рабочем столе Windows, знаки дорожного движения, химические элементы, а еще штрих-коды…
Остановимся на них подробнее.
Прежде всего развеем несколько мифов, которые сложились вокруг штрих-кода:
· Это – не гарантия подлинности,
· Там нет информации об экологической чистоте продукта,
· Там нет также указания на цену.
А что же там есть?
В свое время оптовые торговцы и производители столкнулись с серьезной проблемой: много товаров и к каждому длинный сертификат, в котором расписано, где он сделан, на какой фирме, сколько весит, какие габариты и т.д. Поэтому решили всю информацию «утрамбовать» в виде штрихов, которые потом считывают специальным лазерным кассовым аппаратом. Это значительно облегчило складские операции. Впоследствии, в конце 80-х, сложилась мировая система штрих-кодирования, которую обеспечивает ассоциация EAN. Создано два стандарта: американский UPC с 12 цифрами и европейский с 13. в России штрих-коды, начинающиеся с цифр 46, присваивает ассоциация ЮНИСКАН, которая является полноправным членом EAN. Такие ассоциации есть и во всех других странах.
Посмотрите на рисунок.
Рис. 6 Слово
Перед вами код 400993134132, состоящий из 13 цифр (система EAN-13). Первые две цифры (40) – страна, следующие пять (09993) – код предприятия, другие пять (13413) – зашифрованные потребительские свойства товара (причем первая цифра из этих пяти скрывает имя товара, вторая – особенности его потребительских свойств, третья – массу, четвертая – состав, пятая – цвет) и последняя цифра – контрольная. А для чего она нужна?
Итак, нужно произвести следующие операции:
· сложить цифры, стоящие на четных позициях: в нашем примере 0+9+9+1+4+3=26
· сумму умножить на 3: 26*3=78
· сложить цифры, стоящие на нечетных позициях, не считая контрольной цифры: 4+0+9+3+3+1=20
· сложить то, что получилось в результате второго и третьего действий: 78+20=98
· от результата отбросить первую цифру, получится 8
· и отнять от 10 то, что получилось в пятом пункте: 10-8=2
· этот результат должен совпадать с контрольной цифрой. Если нет – товар поддельный. Метод, конечно, сложный, но может пригодиться.
Информация любого типа: символьная, графическая, звуковая, командная для представления на электронных носителях кодируется на основании алфавита, состоящего только из двух символов (0, 1). Информация представленная в аналоговом виде, для того, чтобы быть сохраненной в электронной памяти, оцифровывается и приводится к двоичному коду.
Каждая ячейка электронной памяти обладает информационной ёмкостью 1 бит. Физически, в зависимости от способа регистрации информации, это может быть конденсатор, находящийся в одном из двух состояний: разряжен (0), заряжен (1); элемент магнитного носителя: размагничен (0), намагничен (1); элемент поверхности оптического диска: нет лунки (0), есть лунка (1). Одним из первых носителей информации, представленной в двоичном коде, была бумажная перфокарта, пробитое отверстие на которой означало 1, а цельная поверхность 0.
Надо понять, сколько же символов можно закодировать с помощью всего двух цифр.
Если для кодирования применить одноразрядную схему, то получится только два символа.
А
Б
Рис. 7 Одноразрядная схема
Если двухразрядную, то можно закодировать уже четыре символа
А
Б
В
Г
Рис.8 Двухразрядная схема
Если трехразрядную… Стоп! А сколько же символов можно закодировать?
А
Б
В
Г
Д
Е
Ж
З
Рис. 9 Трехразрядная схема
Можно вывести общую формулу количества возможных кодируемых двумя цифрами символов в зависимости от разрядности:
N=2k
где k – число разрядов.
А сколько же тогда нужно разрядов, чтобы закодировать 32 русские буквы при помощи 0 и 1?
Для того чтобы каждый символ, который можно ввести с клавиатуры в латинском регистре, получил свой уникальный двоичный код, требуется 7 бит. На основании последовательности из 7 бит, в соответствии с формулой Хартли, может быть получено N=27=128 различных комбинаций из нулей и единиц, т.е. двоичных кодов. Поставив в соответствие каждому символу его двоичный код, мы получим кодировочную таблицу. Человек оперирует символами, компьютер – их двоичными кодами.
Для латинской раскладки клавиатуры такая кодировочная таблица одна на весь мир, поэтому текст, набранный с использованием латинской раскладки, будет адекватно отображен на любом компьютере. Эта таблица носит название ASCII (American Standard Code of Information Interchange) по-английски произносится [э́ски], по-русски произносится [а́ски]. Ниже приводится вся таблица ASCII, коды в которой указаны в десятичном виде. По ней можно определить, что когда вы вводите с клавиатуры, скажем, символ “*”, компьютер его воспринимает как код 42(10), в свою очередь 42(10)=101010(2) – это и есть двоичный код символа “*”. Коды с 0 по 31 в этой таблице не задействованы.
Рис. 2 Пляшущие человечки
Рис. 3 Загадка
Рис. 4 Азбука Морзе
Первый – флажковая азбука, когда каждый флаг обозначал какую-либо букву, и вывешивая их между мачтами, можно было передавать сообщения. Вот эта азбука.
Перед вами код 400993134132, состоящий из 13 цифр (система EAN-13). Первые две цифры (40) – страна, следующие пять (09993) – код предприятия, другие пять (13413) – зашифрованные потребительские свойства товара (причем первая цифра из этих пяти скрывает имя товара, вторая – особенности его потребительских свойств, третья – массу, четвертая – состав, пятая – цвет) и последняя цифра – контрольная. А для чего она нужна?