|
Kodlash. Asosiy tushunchalar.
Kodlashning turli usullari qadim zamonlardan beri insoniyat amaliyotida keng qo'llanilib kelinmoqda. Masalan, o‘nli pozitsion yozuv - bu tabiiy sonlarni kodlash usuli. Natural sonlarni kodlashning yana bir usuli - bu rim raqamlari va bu usul ko'proq ingl va tabiiydir, chindan ham barmoq - I, beshta - V, ikkita barmoq - X. Biroq, bu kodlash usuli bilan katta sonlar ustida arifmetik operatsiyalarni bajarish qiyinroq, shuning uchun bu usul bilan almashtirildi pozitsiyali o'nlik sanasi asosida kodlash. Ushbu misoldan xulosa qilishimiz mumkinki, turli xil kodlash usullari faqat ularga xos bo'lgan o'ziga xos xususiyatlarga ega, bu kodlash maqsadlariga qarab, ma'lum bir kodlash usulining afzalligi yoki uning kamchiliklari bo'lishi mumkin.
Geometrik jismlarni raqamli kodlash usullari va ularning kosmosdagi o'rni keng tarqalgan: Kartezyen koordinatalari va qutb koordinatalari. Va bu kodlash usullari o'ziga xos xususiyatlar bilan farq qiladi.
20-asrga qadar kodlash usullari va vositalari yordamchi rol o'ynagan, ammo kompyuterlarning paydo bo'lishi bilan vaziyat tubdan o'zgardi. Kodlash axborot texnologiyalarida keng qo'llaniladi va ko'pincha turli xil muammolarni hal qilishda asosiy masala hisoblanadi:
- kompyuter xotirasida ixtiyoriy xarakterdagi ma'lumotlarni (raqamlar, matn, grafikalar) taqdim etish;
- aloqa kanallari orqali maqbul ma'lumotlarni uzatish;
- axborotni (xabarlarni) ruxsatsiz kirishdan himoya qilish;
- aloqa kanallari orqali ma'lumotlarni uzatish paytida shovqinga qarshi immunitetni ta'minlash;
- axborotni siqish.
Axborot nazariyasi nuqtai nazaridan kodlash - bu ma'lum bir qoidaga muvofiq amalga oshirilgan xabar manbai alfavitini va shartli belgilar majmuini birma-bir taqqoslash jarayoni va kod (kod alifbosi) - bu ishlatilishi mumkin bo'lgan har xil shartli belgilar (kod belgilar) ning to'liq to'plami (to'plami). asl xabarni kodlash va ushbu kodlash qoidasi bilan mumkin bo'lgan. Kod alifbosini tashkil etadigan turli xil kod belgilarining soni kod hajmi yoki kod alifbosi hajmi deb ataladi. Shubhasiz, kod alifbosi hajmi kodlangan asl xabar alifbosi hajmidan kam bo'lmasligi mumkin. Shunday qilib, kodlash - bu asl xabarni aloqa kanali orqali uzatiladigan xabarni ifodalovchi kod belgilar to'plamiga yoki ketma-ketligiga aylantirishdir.
Kodlash ramzlari qanday turiga qarab kodlash raqamli (raqamli) va raqamsiz bo'lishi mumkin: har qanday sanoq tizimidagi raqamlar yoki mos ravishda boshqa narsalar yoki belgilar.
Ko'pgina hollarda kod belgilari - bu eng oddiy tarkibiy qismlarning to'plami yoki ketma-ketligi, masalan, kod belgisining elementlari deb ataladigan raqamli kodning kod belgilaridagi raqamlar ketma-ketligi. Kod so'zidagi elementning joylashuvi yoki tartib raqami uning joylashuvi bilan belgilanadi.
Dastlabki xabar manbai alifbosining bitta belgisini ko'rsatish uchun foydalaniladigan kod belgisi elementlari soni kod qiymati deb ataladi. Agar dastlabki xabar alifbosidagi barcha belgilar uchun kodning qiymati bir xil bo'lsa, u holda kod bir xil, aks holda - notekis deb nomlanadi. Kod belgisiga kiritilgan elementlar sonini ba'zida kod belgisining uzunligi deyiladi.
Ishdan bo'shatish nuqtai nazaridan barcha kodlarni ortiqcha bo'lmagan kodlarga va ortiqcha kodlarga bo'lish mumkin. Ortiqcha kodlarda, qolgan elementlardan yanada samarali foydalanish tufayli kod belgilarining elementlari sonini kamaytirish mumkin, ortiqcha bo'lmagan kodlarda, kod belgilaridagi elementlar sonini kamaytirish mumkin emas.
Interferentsiyasiz va ularning mavjudligida kodlash muammolari sezilarli darajada farq qiladi. Shuning uchun samarali (entropiya) kodlash va tuzatish (xatolarni tuzatish) kodlash o'rtasida farq ajratiladi. Samarali kodlash bilan vazifa kodning ortiqcha miqdorini kamaytirish orqali xabar manbai alfavit belgilarining o'rtacha bir belgi uchun o'rtacha kod belgisi elementlari soni bilan ifodalanishiga erishishdir, bu esa xabarni uzatish tezligini oshiradi. Va tuzatuvchi (xatolarni tuzatuvchi) kodlash bilan, kodning qo'shimcha zaxirasini kiritish orqali xatolarni aniqlash va tuzatish orqali asl alifbo belgilarini uzatishda xatolar ehtimolini kamaytirish vazifasi qo'yilgan.
Kodlashning alohida vazifasi - xabarlarni ruxsatsiz kirish, buzilish va yo'q qilishdan himoya qilish. Ushbu turdagi kodlash bilan xabarlar shunday qabul qilinadiki, hatto ularni qabul qilib olsa ham, tajovuzkor ularni dekodlay olmaydi. Ushbu turdagi xabarlarni kodlash jarayoni shifrlash (yoki shifrlash), dekodlash jarayoni esa parol hal qilish (yoki parolni hal qilish) deb nomlanadi. Kodlangan xabarning o'zi shifrlangan (yoki oddiygina shifrlash), ishlatiladigan kodlash usuli esa shifr deb ataladi.
Ko'pincha, kodlash usullari alohida sinfga ajratiladi, bu esa asl xabarga qaraganda uzunligi qisqa bo'lgan (ma'lumot yo'qotmasdan) xabar kodlarini yaratishga imkon beradi. Bunday kodlash texnikasi siqishni yoki ma'lumotlarni qadoqlash texnikasi deb nomlanadi. Siqish sifati odatda foiz sifatida o'lchanadigan va kodlangan xabarning asl nusxasidan qancha qisqaroqligini ko'rsatadigan siqishni nisbati bilan belgilanadi.
Axborotni kompyuter yordamida avtomatik ravishda qayta ishlashda, qoida tariqasida, raqamli (raqamli) kodlash qo'llaniladi va tabiiyki, ishlatilgan sanoq tizimini asoslash to'g'risida savol tug'iladi. Darhaqiqat, sanoq tizimining pasayishi bilan kod belgilari elementlarining alifbosi soddalashtiriladi, ammo kod belgilari uzaytiriladi. Boshqa tomondan, sanoq tizimining asosi qanchalik katta bo'lsa, bitta kod belgisini aks ettirish uchun zarur bo'lgan raqamlar soni shunchalik kam bo'ladi va demak, uni uzatish uchun vaqt ozroq bo'ladi, ammo sanoq tizimining o'sishi bilan aloqa kanallari va elementar signallarni tanib olishning texnik vositalariga talablar sezilarli darajada oshadi. kod belgilarining turli elementlariga mos keladi. Xususan, ikkilik tizimda yozilgan raqamning kodi o'nlik koddan o'rtacha 3,5 baravar ko'p. Axborotni qayta ishlashning barcha tizimlarida katta hajmdagi axborot massivlarini raqamli ma'lumotlar shaklida saqlash zarur bo'lganligi sababli, raqamli kod belgilarining alfavitini tanlashning muhim mezonlaridan biri (ya'ni ishlatilgan sanoq tizimining asosi) saqlash qurilmalaridagi elektron elementlar sonini minimallashtirish, shuningdek soddaligi va ishonchliligi.
Kod belgilarining har bir elementini tuzatish uchun zarur bo'lgan elektron elementlarning sonini aniqlashda, bu sanoq tizimining asosiga teng bo'lgan eng oddiy elektron elementlarning (masalan, tranzistorlar) sonini talab qiladi degan amalda asoslangan taxminlardan kelib chiqish kerak. a... Keyin ba'zi qurilmalarda saqlash uchun nkod belgilar elementlari talab qilinadi Melektron elementlar:
Do'stlaringiz bilan baham: |
