Получаем зашифрованное сообщение: яягд рсо.26вы наяс
Такие сообщения расшифровать очень трудно. Надо перебрать много сотен
сочетаний только для того чтобы расшифровать хотя бы одну букву. Так как
буквы в компьютере представляются цифрами, а также любая информация
представляется цифрами, можно зашифровать не только тексты, но и
изображения, а также звуки. Нужно только представить каждую точку
изображения или каждый звук числом, а затем применить для этого числа
способ сдвига или перемешивания. Способ сдвига для изображения давно
известен. Это способ мозаики. Таким образом зашифровываются и телевизионные
сигналы.
14
Сжатие информации.
Сжатие ? кодирование, которое обеспечивает уменьшение количества
информации без потери её содержания. Существует несколько групп сжатия:
1 группа основана на замене повторяющихся цепочек знаков более короткой
записью. Пример:
Рисунок занимает 286670 байт. Но если его сжать, то его величина будет
составлять всего 408 байт, т. е. в 612,5 раз меньше.
Пример:
Текст состоящий из 250 А можно записать так: А повторить 250 раз. В первом
случае сообщение будет иметь длину 250 байт, а во втором 20 байт, т. е. в
25 раз короче. Алгоритм ? программы сжатия информации.
1. Поиск записи информации повторением фрагментов.
2. Кодирование повторяющихся фрагментов, составление таблицы.
3. Запись информации заменой повторяющихся фрагментов их кодами.
При хранение и передачи информации передаётся закодированная информация и
таблица кодирования. Для восстановления информации производится обратная
процедура замены кодов повторяющихся элементов из таблицы кодирования.
230 байт.
При записи информации различными способами в этой записи могут возникать
повторяющиеся фрагменты. В этом случае появляется возможность сэкономить
место на материальном носителе информации, ускорить её передачу по каналу
связи.
Таблица кодирования:
(230 значений)
информации – 1
ми – 2
это – 3
записи – 4
появля – 5
ся – 6
Сжатая информации:
При 4 1 различные в 3й 4 могут 5ться повторяющие6 фрагменты. В 3м случае
5ется возможность сэкономить место на материальном носителе 1, ускорить её
передачу по каналу связи. Таким образом хорошо сжимать изображения в
которых есть длинные повторяющиеся цепочки одного цвета, причём такое
сжатие может быть многоступенчатым.
64:22=3 (приближённо)
Но не все изображения сжимаются одинаково хорошо. Пример:
Рисунок на белом месте в виде контура, занятого одним цветом или
фотография синего неба с маленьким летящим самолётом, но она будет
сжиматься достаточно хорошо и фотография леса с мелкими
деревьями,
15
сучьями, травками будет сжиматься плохо. В среднем фотографию можно сжать в
6, 7 раз, поэтому архивы фотографий, рисунков на лазерных дисках хранятся в
сжатом виде, причём на диске хранятся и программы сжатия. При загрузке
диска развёртывание происходит автоматически.
2 способ применяется для сжатия текстов перекодированием на более
экономичный код. Известно, что один символ текста хранится в одном байте,
т. е. в цепочки из 8 двоичных импульсов.
0
255
Описание способа:
Программа просматривает текст от начала до конца, составляя таблицу
знаков, входящих в текст и вместе с этим происходит кодирование всех знаком
в таблице двоичными числами. Пример:
Мама мыла раму
м – 000
а – 001
пробел – 010
ы – 011
л – 100
р – 101
у – 110
Таким образом получаем: 000001000001010000011100000010101
Сегодня 30 января
с – 0000 н – 0101 а – 1011
е – 0001 я – 0110 р – 1100
г – 0010 пробел – 1000
о – 0011 з – 1001
д – 0100 о – 1010
000000010010001101000101011001111000100101110110010110101011110001 10
1762614
Новые алгоритмы.
Наряду с алгоритмами по элементного сжатия основаны алгоритмы, основанные
на математическом описании информационных блоков. Это алгоритмы JPG и
фрактальный алгоритм JPEG применяющийся для сжатия изображений,
обеспечивающий коэффициент сжатия в 6-8 раз для любых изображений, но при
этом происходит потеря качества изображения. Пример:
Исходное изображение – точечный рисунок имеет размер 431 Кбайт. В форме
JPEG его размер будет уже 11 Кбайт. Искажения, возникающие при сжатие JPEG
заметны на обнажённых изображениях и на изображениях
имеющие тонкие элементы. На фотографиях искажения практически незаметны.
16
Фрактальное сжатие.
Этот способ основан на алгоритме, разработанном в 1992 году. Он основан на
замене точечного представления рисунка его математическим описанием в виде
формул. Недостатком такого способа является то, что такой перевод требует
нескольких сотен часов работы мощного компьютера. Фрактальное сжатие
применяется в тех случаях, когда изображение сжимают один раз, например при
упаковке его на лазерный диск, а разворачивают много раз, причём
разворачивание осуществляется гораздо быстрее чем сжатие. В некоторых
случаях коэффициент сжатия достигает нескольких 1000. Кроме того такие
изображения можно увеличивать без потери качества. Ещё одно ценное свойство
фрактального сжатия заключается в том, что оно позволяет создавать
искусственные изображения имитирующие реальные, иногда до такой степени,
что отличить их практически невозможно.
Структурирование информации.
Величины.
Величиной называют информацию, которую можно сравнивать с какой-то мерой.
Пример величины:
Расстояние от одного города до другого, количество вещества, величина
поверхности и т. п. Измерение величин заключается в определение количества
стандартных величин или единиц измерения, содержащихся в измеряемой
величине.
Величины бывают постоянные и переменные. Постоянная величина не меняет
своего значения в процессе решения задач или использования программы.
Диагональ Земли. Число Р постоянная величина. Переменная величина в
процессе решения задачи или использования программы меняет своё значение.
Скорость автомобиля при его торможении, вес ракеты при её полёте и т. д.
Характеристики переменных.
Переменные могут иметь различный тип, определяться видами величины,
которые они отображают. При программирование переменные подразделяются на
числовые, текстовые (символьные) и логические ? неструктурированные
переменные.
Числовые переменные
Значение числовых переменных выражается числом. Числовые переменные бывают
целые, дробные с фиксированной запятой и дробные с плавающей запятой.
Каждый из них в свою очередь может быть разной длины.
Длина переменной определяется количеством ячеек в памяти компьютера,
которые отводятся под данную переменную. Примеры целых чисел:
12, 1225, 34. В памяти компьютера, если эти числа предполагаются как
значение одной переменной должны храниться в таком виде.
17
|0012 |
|1225 |
|0011 |
|0003 |
Отрицательные числа дополняются знаком.
Дробные числа с фиксированной запятой ? это числа, к которым добавляется
дробная часть. Они могут иметь разную длину целой и дробной части.
133,17 237,005 1233,01 0,01 123,007 0,137
|Целые |Дробные |
|0 |1 |2 |3 |1 |7 |0 |
|0 |2 |3 |7 |0 |0 |5 |
|1 |2 |2 |3 |0 |1 |0 |
|0 |0 |0 |0 |0 |1 |0 |
|0 |1 |2 |3 |0 |0 |7 |
|0 |0 |0 |0 |1 |3 |7 |
Иногда такую запись называют не с фиксированной запятой, а с фиксированной
точкой. Это следствие того, что в англоязычных странах дроби пишут через
точку. Запись с фиксированной запятой имеет следующий недостаток:
Для того чтобы оперировать с большими числами требуется большее количество
разрядов после запятой. Иногда в результате вычислений происходит
переполнение разрядов.
Способ с плавающей запятой основан на показательной форме записи числа. В
этом случае число записывается как произведение.
2000000000 = 2*109
2133565000 = 2,13356*109 = 21,33565*108 = 0,213356*1010
Запись плавающий запятой преобладает при хранение чисел в компьютере.
Запись с фиксированной запятой применяется для величин, у которых известный
и не очень большой диапазон измерения. Пример:
рост человека. Логические величины принимают одно из двух значений,
записывающихся в двоичной системе как 0 и 1. Пример
пол человека или наличие, отсутствие телефона в квартире.
Структурные (составные) переменные: они содержат величины, образующие
структуру. Примеры:
Список, таблица (массив), запись.
Список ? множество, которое упорядочено по какому-то признаку. Пример:
список учеников в классном журнале. Каждая фамилия в списке занимает
определённое место, определяемое первыми буквами фамилий в алфавитном
порядке. Любоё элемент списка определён элементами, соседними с
ним
18
(слева и справа). На этом основано образование строя в армии. Если каждому
элементу списка поставить в соответствии натуральное число, то список будет
называться пронумерованным.
Страницы: 1, 2, 3, 4
