Смоделировать этот способ можно следующим образом:

Запишите сообщение: Сегодня 26 января.

Теперь к каждой букве подставим цифру: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Сейчас перемешаем эти цифры: 7 12 3 5 8 16 1 4 18 9 10 14 6 11 13 15 17 2

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 ¾ 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 ¾ 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. Пример:

Диагональ Земли. Число Р постоянная величина. Переменная величина в процессе решения задачи или использования программы меняет своё значение. Пример:

Скорость автомобиля при его торможении, вес ракеты при её полёте и т. д.