Краткое содержание: Параграф §3.6 / Информатика 7 класс

Представление текстовой информации в памяти компьютера

Текстовая информация состоит из отдельных символов (букв, цифр, знаков препинания и т.д.). Компьютер обрабатывает символы, используя их двоичный код. После ввода с клавиатуры символьной клавиши, в компьютер поступает определённая последовательность электрических импульсов, которую можно представить в виде цепочки нулей и единиц (двоичного кода).

Для кодирования символов используются кодовые таблицы. Поскольку разрядность двоичного кода \( i \) связана с количеством возможных кодовых комбинаций \( N \) соотношением \( N = 2^i \), восьмиразрядный двоичный код \( i = 8 \) бит позволяет получить \( 2^8 = 256 \) различных кодовых комбинаций. Этого количества комбинаций достаточно, чтобы закодировать все символы, используемые на клавиатуре компьютера (строчные и прописные русские и латинские буквы, цифры, знаки препинания, скобки, арифметические операции, а также управляющие символы).

Соответствие между символами и их кодами устанавливается с помощью кодовых таблиц, подчиняющихся международным стандартам кодирования. Восьмиразрядный двоичный код содержит коды для 256 символов (от 0 до 255). Первые 128 кодов во всех кодовых таблицах соответствуют одним и тем же символам (например, ASCII — American Standard Code for Information Interchange). Эти коды (0–127) соответствуют управляющим символам и изображениям символов, таких как латинские буквы, цифры, знаки препинания и арифметических операций.

Коды с номерами от 128 до 255 используются для кодирования букв национального алфавита и других национальных символов. Для многих языков существует несколько вариантов кодовых таблиц (например, для русского языка — Windows-1251 и КОИ-8).

Ограничения восьмиразрядных кодировок и стандарт Unicode

Восьмиразрядные кодировки имеют существенное ограничение: количество символов в этих кодировках недостаточно (только 256), что позволяет одновременно использовать не более двух языков. Для решения этой проблемы был разработан новый стандарт кодирования символов — Unicode (Юникод), который позволяет представить знаки всех языков мира.

• В большинстве кодировок Unicode символы кодируются шестнадцатиразрядным двоичным кодом, то есть \( i = 16 \) бит.
• Общее количество возможных кодовых комбинаций в таком случае равно \( 2^{16} = 65536 \) символов.
• Первые 128 символов в Unicode совпадают с таблицей ASCII.
• Далее в Unicode расположены алфавиты всех современных языков, а также математические и иные научные обозначения.

Информационный объём текстовых документов

Информационный объём сообщения \( I \) (в битах, байтах и их производных) зависит от количества символов в тексте \( K \) и информационного веса одного символа \( i \): \( I = K \cdot i \).

Информационный вес одного символа \( i \) (разрядность используемой кодировки) может быть:

• 8 бит (1 байт) — для восьмиразрядной кодировки.
• 16 бит (2 байта) — для шестнадцатиразрядной кодировки (например, Unicode).

Информационный объём фрагмента текста — это количество бит, байт или производных единиц (килобайт, мегабайт), необходимое для представления этого фрагмента текста в выбранной двоичной кодировке.

Ключевые понятия и определения:

• Двоичный код: Представление информации в виде последовательности нулей и единиц (битов).
• Разрядность двоичного кода \( i \): Количество битов, используемых для кодирования одного символа.
• Количество кодовых комбинаций \( N \): Число различных символов, которые могут быть закодированы с помощью кода разрядностью \( i \). Определяется формулой: \( N = 2^i \).
• Кодовая таблица: Устанавливает соответствие между символами и их двоичными кодами.
• ASCII (American Standard Code for Information Interchange): Восьмиразрядный двоичный код, содержащий коды для 256 символов. Первые 128 кодов (0-127) общие для большинства кодовых таблиц.
• Восьмиразрядная кодировка: Кодировка, где каждый символ кодируется 8 битами (1 байтом). Позволяет закодировать 256 символов.
• Unicode (Юникод): Международный стандарт кодирования символов, позволяющий представить знаки всех языков мира. Использует, как правило, 16 бит (2 байта) для кодирования одного символа, что позволяет закодировать \( 2^{16} = 65536 \) символов.
• Информационный вес символа \( i \): Разрядность кодировки (количество бит, выделяемое для кодирования одного символа).
• Информационный объём сообщения \( I \): Общий объём информации в тексте. Вычисляется по формуле: \( I = K \cdot i \), где \( K \) — количество символов в тексте, \( i \) — информационный вес одного символа.
• Единицы измерения информации: 1 байт = 8 бит; 1 Кбайт = 1024 байт; 1 Мбайт = 1024 Кбайт.