Таблица кодов по информатике: Кодирование текстовой информации — урок. Информатика, 7 класс.

Лекция Кодирование текстовой информации

ТЕМА «Кодирование текстовой информации»

С точки зрения ЭВМ текст состоит из отдельных символов. К числу символов принадлежат не только буквы (заглавные или строчные, латинские или русские), но и цифры, знаки препинания, спецсимволы типа «=», «(«, «&» и т.п. и даже (обратите особое внимание!) пробелы между словами. Да, не удивляйтесь: пустое место в тексте тоже должно иметь свое обозначение.

Вся информация в компьютере хранится в двоичном коде. Поэтому надо научиться преобразовывать символы в двоичный код.

Множество символов, с помощью которых записывается текст, называется алфавитом.

Число символов в алфавите – это его мощность.

Формула определения количества информации:

N = 2^b,

где N – мощность алфавита (количество символов),

b – количество бит (информационный вес символа).

В алфавит мощностью 256 символов можно поместить практически все необходимые символы. Такой алфавит называется достаточным.

Т.к. 256 = 2⁸, то вес 1 символа – 8 бит.

Двоичный код каждого символа в компьютерном тексте занимает 1 байт памяти.

Каким же образом текстовая информация представлена в памяти компьютера?

В оперативную память символы попадают в двоичном коде. Это значит, что каждый символ представляется 8-разрядным двоичным кодом.

Кодирование заключается в том, что каждому символу ставится в соответствие уникальный десятичный код от 0 до 255 или соответствующий ему двоичный код от 00000000 до 11111111. Этот код просто порядковый номер символа в двоичной системе счисления. Таким образом, человек различает символы по их начертанию, а компьютер — по их коду.

Таблица, в которой всем символам компьютерного алфавита поставлены в соответствие порядковые номера, называется таблицей кодировки.

Для разных типов ЭВМ используются различные таблицы кодировки.

Международным стандартом для ПК стала таблица ASCII (читается аски) (Американский стандартный код для информационного обмена).

Таблица кодов ASCII делится на две части (смотреть приложение 2).

Международным стандартом является лишь первая половина таблицы, т.е. символы с номерами от 0 (00000000), до 127 (01111111).

Структура таблицы кодировки ASCII

Обращаю ваше внимание на то, что в таблице кодировки буквы (прописные и строчные) располагаются в алфавитном порядке, а цифры упорядочены по возрастанию значений. Такое соблюдение лексикографического порядка в расположении символов называется принципом последовательного кодирования алфавита.

Для букв русского алфавита так же в основном соблюдается принцип последовательного кодирования.

С конца 90-х годов проблема стандартизации символьного кодирования решается введением нового международного стандарта, который называется Unicode. Это 16-разрядная кодировка, т.е. в ней на каждый символ отводится 2 байта памяти. Конечно, при этом объем занимаемой памяти увеличивается в 2 раза. Но зато такая кодовая таблица допускает включение до 65536 символов. Полная спецификация стандарта Unicode включает в себя все существующие, вымершие и искусственно созданные алфавиты мира, а также множество математических, музыкальных, химических и прочих символов.

Попробуем с помощью таблицы ASCII представить, как будут выглядеть слова в памяти компьютера.

Коротко о главном

Каждый символ текста кодируется восьмиразрядным двоичным кодом. Для представления текстов в компьютере используется алфавит мощностью 256 символов.

В таблице кодировки каждому символу алфавита поставлен в соответствие порядковый номер и восьмиразрядный двоичный код.

Все символы кодируются одинаковым числом бит (алфавитный подход)

Международным стандартом является код ASCII — американский стандартный код для информационного обмена.

Чаще всего используют кодировки, в которых на символ отводится 8 бит (8-битные ASCII) или 16 бит (16-битные Unicode)

После знака препинания внутри (не в конце!) текста ставится пробел

При измерении количества информации принимается, что в одном байте 8 бит, а в одном килобайте (1 Кбайт) – 1024 байта, в мегабайте (1 Мбайт) – 1024 Кбайта

Чтобы найти информационный объем текста I, нужно умножить количество символов N на число бит на символ K :

I=N*K

Примеры решения задач

Пример 1 Закодируйте кодом ASCII слово MOSCOW.

Решение:

Составим таблицу и поместим туда слово MOSCOW. Используя таблицу ASCII кодов, закодируем все буквы слова:

ОТВЕТ:

100110110011111010011100001110011111110111

Пример 2

Задача 1. Информационный объём сообщения составляет 8,5 Кбайт (I). Данное сообщение содержит 8704 символа (N). Какое минимально возможное количество символов содержится в использованном алфавите?

Решение задачи 1.

Информационный объём сообщения 8,5 Кбайт = 8,5 * 1024 = 8704 байта

I / N = K (число бит на символ)

8704 байта / 8704 символа = Одному символу сообщения соответствует 1 байт = 8 бит

С помощью 8 бит (1 байта) можно закодировать 2⁸ = 256 символов, это меньше количества символов, содержащихся в сообщении.

Ответ:

В использованном алфавите содержится 256 символов, что соответствует полному алфавиту ASCII.

Пример 3

Задача 2.

Автоматическое устройство осуществило перекодировку информационного сообщения, первоначально записанного в 7-битном коде ASCII, в 16-битную кодировку Unicode. При этом информационное сообщение увеличилось на 108 бит.

Какова длина сообщения в символах?

1) 12

2) 27

3) 6

4) 62

Решение задачи 2.

Изменение кодировки с 7 бит на 16 бит, равно 16 — 7 = 9 бит. Следовательно информационный объем каждого символа сообщения увеличился на 9 бит. По условиям задачи информационный объем сообщения после кодировки составил 108 бит, следовательно количество символов в сообщении = 108/9 = 12.

Ответ: 1) 12 символов.

Пример 4

Задача 3.

В одной из кодировок Unicode каждый символ кодируется 16 битами.

Определите размер следующего предложения в данной кодировке:

«Тише едешь – дальше будешь!»

1. 216 бит

2. 27 байт

3. 54 байта

4. 46 байт

Решение задачи 3:

Каждый символ кодируется 16 битами. Значит общее количество бит во всем предложении равно количеству символов умноженному на 16. Аккуратно подсчитаем количество символов в предложении, не забывая при этом пробелы между словами. Получаем 27 символов, умножаем 27 на 16, получаем 432 бита. Такого ответа нет среди предлагаемых вариантов. Переведем полученную величину в байты. То есть поделим 432 на 8 (или изначально можно было умножить 27 на 2, а не на 8). Получаем 54 байта.

Ответ: 3) 54 байта.

ЗАКРЕПЛЕНИЕ МАТЕРИАЛА.

Задание 1. Расшифруйте сообщение, используя таблицу ASCII.

Задание 2.

Задача. Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, оцените информационный объем следующего предложения:

Один пуд – около 16,4 килограмм. 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Аналогичные (Базовой таблице кодировки ASCII) системы кодирования текстовых данных были разработаны и в других странах.

Так, например, в СССР в этой области действовала система кодирования КОИ-7 (код обмена информацией, семизначный). Однако поддержка производителей оборудования и программ вывела американский код ASCII на уровень международного стандарта, и национальным системам кодирования пришлось «отступить» во вторую, расширенную часть системы кодирования, определяющую значения кодов со 128 по 255. Отсутствие единого стандарта в этой области привело к множественности одновременно действующих кодировок. Только в России можно указать три действующих стандарта кодировки и еще два устаревших.

Так, например, кодировка символов русского языка, известная как кодировка Windows-1251, была введена «извне» — компанией Microsoft, но, учитывая широкое распространение операционных систем и других продуктов этой компании в России, она глубоко закрепилась и нашла широкое распространение (таблица 1.2). Эта кодировка используется на большинстве локальных компьютеров, работающих на платформе Windows.

Другая распространенная кодировка носит название КОИ-8 (код обмена информацией, восьмизначный) — ее происхождение относится ко временам действия Совета Экономической Взаимопомощи государств Восточной Европы (таблица 1.3). Сегодня кодировка КОИ-8 имеет широкое распространение в компьютерных сетях на территории России и в российском секторе Интернета.

Международный стандарт, в котором предусмотрена кодировка символов русского алфавита, носит название кодировки /50 (International Standard Organization — Международный институт стандартизации). На практике данная кодировка используется редко (таблица 1.4).

На компьютерах, работающих в операционных системах MS—DOS, могут действовать еще две кодировки (кодировка ГОСТ и кодировка ГОСТ-альтернативная). Первая из них считалась устаревшей даже в первые годы появления персональной вычислительной техники, но вторая используется и по сей день (см. таблицу 1.5).

В связи с изобилием систем кодирования текстовых данных, действующих в России, возникает задача межсистемного преобразования данных — это одна из распространенных задач информатики.

Если проанализировать организационные трудности, связанные с созданием единой системы кодирования текстовых данных, то можно прийти к выводу, что они вызваны ограниченным набором кодов (256). В то же время очевидно, что если, например, кодировать символы не восьмиразрядными двоичными числами, а числами с большим количеством разрядов, то и диапазон возможных значений кодов станет намного больше. Такая система, основанная на 16-разрядном кодировании символов, получила название универсальной — UNICODE. Шестнадцать разрядов позволяют обеспечить уникальные коды для 65 536 различных символов — этого поля достаточно для размещения в одной таблице символов большинства языков планеты.

Первая половина таблицы кодов ASCII

Вторая половина таблицы кодов ASCII

8

Кодирование текста — таблицы кодировок ASCII и Unicode

Компьютер является универсальным устройством обработки информации и способен работать с различными ее типами. В том числе и с текстовой. Давайте рассмотрим эту возможность подробнее.

Проблема состоит в том, что компьютер в памяти может хранить только числа, причем числа двоичные (о системах счисления). Каким же образом в память можно поместить текст? Очень просто. Ведь символы можно пронумеровать, т. е. дать каждому символу цифровой код и уже его хранить в памяти. Собственно, все именно так устроено. Но тут возникает проблема — Вася пронумеровал буквы так, что прописная буква А имеет код 1, а у Пети прописная буква А имеет код 34. В итоге текст, закодированный на компьютере Васи будет некорректно отображаться на компьютере Пети и наоборот. Как поступить? Очень просто — закодировать символы и принять такое кодирование как стандартное. Таким образом появилась таблица кодировок ASCII (произносится аски).

Разработчики первых компьютеров использовали английский язык, поэтому им необходимо было закодировать 26 прописных букв, 26 строчных букв (строчная буква А и прописная буква а для компьютера совершенно разные символы и имеют разные коды), 10 цифр, знаки препинания, знаки арифметических операций, пробел (да, пробел — тоже символ и имеет свой код), различные спецзнаки. В итоге получается немногим более 100 символов. Сколько памяти необходимо, чтобы сохранить код одного символа? Давайте посчитаем. Воспользуемся формулой

2ⁱ=N

где N — количество символов, а i — количество памяти в битах, необходимое для хранения одного символа. Значение N примем равным 100. Чему же равно i? Если i = 6, то 2⁶=64. Этого мало, ведь у нас 100 символов. Если i=7, то 2⁷=128 — то, что нам нужно. Если необходимо закодировать 128 символов, на каждый необходимо 7 бит памяти.

А что же делать тем, кто использует кириллические буквы? Ведь места в получившейся таблице не хватает. А почему бы не расширить ее? Если на каждый символ отвести 8 бит памяти, то можно будет закодировать уже 2⁸=256 символов. Таким образом, появилась расширенная таблица кодировок ASCII, в которой первая часть (символы с десятичными кодами от 0 до 127) содержит латинский алфавит, цифры, знаки препинания, знаки арифметических операций, спецсимволы, а вторая часть (символы с кодами от 128 до 255) — национальные символы разных стран. В России это русские буквы. К сожалению, было несколько вариантов второй части таблицы кодировок ASCII для кириллического алфавита, что часто приводило к некорректному отображению текста. К примеру, прописная буква А в различных таблицах кодировок имеет такие коды:

Логотип Unicode

Получается, что русский текст, закодированный в кодировке Windows, будет нечитаем в кодировке КОИ-8. Аналогично и с другими кодировками. Как же решить эту проблему? Может сделать действительно единую международную кодовую таблицу, в которой можно будет поместить гораздо больше, чем 256 символов? Так и поступили в 1991 году, когда консорциум UNICODE представил стандарт кодирования Unicode (читается как юникод), который позволил закодировать символы практически всех языков Мира. Если в ASCII для хранения одного символа требуется 8 бит или 1 байт памяти, то в Unicode — 2 байта или 16 бит. Соответственно, используя 16бит мы можем закодировать 2¹⁶ = 65536 различных символов! Кроме того, стандарт Unicode развивается и на данный момент позволяет закодировать гораздо больше, чем 65536 символов.

Полученные знания с успехом позволят решить вам задачи А1 части 1 ГИА по информатике

Автор: Александр Чернышов

Что такое таблица в вычислительной технике? – Определение из TechTarget

К

• Пол Кирван

 9Элемент 0410: 
  
 Пример 
  
 
 
  
 x = 5; 
 у = 6; 
 г = х + у; 
  
 
 Результат:
  х = 5; 
 у = 6; 
 г = х + у; 
 Попробуйте сами »
 HTML 
 Для переменных
 Используется элемент HTML    
для определения переменной в программировании или в математическом выражении.
содержимое внутри обычно отображается курсивом.
 Пример 
 Определите некоторый текст как переменные в документе:
Площадь треугольника: 1/2 x b x h, где < вар>б — основание, а h — высота по вертикали.
 Результат:
 Площадь треугольника: 1/2 x  b  x  h  , где  b  — это основание, а  h  — высота по вертикали.
 Попробуйте сами »
 Резюме главы 
 Элемент    определяет
ввод с клавиатуры
 Элемент    определяет
 образец вывода из компьютерной программы
 Элемент    определяет часть компьютерного кода
 Элемент    определяет переменную в программировании или в математическом выражении
 Элемент  
  определяет
 предварительно отформатированный текст
 HTML-упражнения 
 Проверьте себя с помощью упражнений 
 Упражнение: 
 Определите текст "var person;" как программный код.
Пример кода: var person;
 Запустить упражнение
 Элементы компьютерного кода HTML 
 Тег
 Описание
 <код>
 Определяет программный код
 
 Определяет ввод с клавиатуры
 <образец>
 Определяет вывод компьютера
 <вар>
 Определяет переменную
 <пред>
 Определяет предварительно отформатированный текст
 Полный список всех доступных тегов HTML см. в нашем справочнике по тегам HTML.
 ❮ Предыдущий
 Следующий ❯
 
 ВЫБОР ЦВЕТА 
 Лучшие учебники 
 Учебное пособие по HTML 
 Учебное пособие по CSS 
 Учебное пособие по JavaScript 
 Учебное пособие 
 Учебное пособие по SQL 
 Учебное пособие по Python 
 Учебное пособие по W3.CSS 
 Учебное пособие по Bootstrap 
 Учебное пособие по PHP 
 Учебное пособие по Java 
 Учебное пособие по C++ 
 Учебное пособие по jQuery 
 Справочник по HTML 

 Справочник по CSS 
 Справочник по JavaScript 
 Справочник по SQL 
 Справочник по Python 
 Справочник по W3.CSS 
 Справочник по Bootstrap 
 Справочник по PHP 
 Цвета HTML 
 Справочник по Java 
 Справочник по Angular 
 Справочник по jQuery 
 Основные примеры 
 Примеры HTML 
 Примеры CSS 
 Примеры JavaScript 
 Примеры инструкций 
 Примеры SQL 
 Примеры Python 
 Примеры W3.