Файл: Методы кодирования данных(Определение понятия «кодирование информации» и его значение в дисциплине «Технологии программирования» ).pdf
Добавлен: 12.03.2024
Просмотров: 27
Скачиваний: 0
Методы кодирования также должны соответствовать определенным требованиям:
Код метода обязан обладать всей необходимой информацией по объекту и проводить процесс его идентификации в границах заданного множества элементов классификации (разделение множества объектов на подмножества по их сходству или различию в соответствии с принятыми методами)[38];
Использование в качестве алфавита кодов десятичных цифр с буквами;
Обеспечение минимальной длины кода и достаточного резерва незанятых элементов для кодировки новых компонентов, не нарушая при этом структуру классификатора;
Максимальная ориентация на процесс автоматической обработки данных;[39]
Зачастую в отдельную категорию объединяют методы кодировки, позволяющие создать (не теряя при этом данные) коды для сообщений, которые будут иметь наименьшую длину по сравнению с исходными сообщениями.
Подобный метод называют методом сжатия либо упаковки данных[40]. Степень качества сжатия определяет коэффициент сжатия, измеряющийся в процентах и показывающий на сколько процентов закодированные данные короче исходных.
Методы кодировки бывают как самостоятельными-регистрационными, так и основанные на предварительной классификации элементов- классификационные методы кодировки.
Первые подразделяются на два вида: порядковые и серийно-порядковые.
Порядковый метод кодировки- является методом, при котором в качестве кодов выступают натуральные числа. В данном случае каждый элемент из ряда классифицируемых множеств подвергается кодировке путем присвоения ему текущих порядковых номеров.
Этот метод позволяет обеспечить длительную долговечность классификатора в случае небольшой избыточности кодов. Благодаря простоте, здесь применяются самые короткие коды и обеспечивается однозначность каждого объекта классификации. Боле того, здесь происходит процесс самого простого присвоения кодов новым элементам, которые появляются при введении классификаторов.
В качестве недостатка этого метода можно отметить отсутствие определенной детальной информации о свойствах предмета, а также затрудненность машинной обработки данных для получения результатов по группам элементов классификации, которые имеют схожие признаки. Также он не дает обеспечение возможности разместить появившиеся объекты классификации в нужной точке классификатора, по причине расположения резервных кодов в конце ряда. Эти причины привели к редкому использованию этого метода для создания классификаторов. Его используют вместе с другими методами кодировки.
Серийно-порядковый метод кодирования – в этом случае в качестве кодов выступают числа натурального ряда, к которым закрепляют отдельные серии этих чисел (интервалы натурального ряда) за элементами классификации, имеющими одинаковые признаки. Каждая серия, наряду с кодами объектов классификации, предусматривает определенное число резервных кодов, располагающихся в середине либо в конце кода. В этом заключается преимущество этого метода при сравнении с порядковой методикой. Его применяют для объектов, которые имеют пару соподчиненных признаков.
Эта методика кодировки имеет недостатки и преимущества порядкового метода кодирования. Несмотря на то, что коды, которые построены по этому методу, имеют соответствующие компоненты классификации, в большинстве случаев они применяются, чтобы идентифицировать объекты в сочетании с классификационными методами кодировки.
Последние подразделяются на последовательные и параллельные[41].
Последовательный метод кодирования представляет собой методику, при которой, образование кода классификационной группы либо предмета классификации происходит за счет применения кодов последовательно расположенных подчиненных групп, которые образуются с использованием иерархического метода кодировки. Тогда код группы нижестоящей получается с помощью прибавления необходимого числа разрядов к коду вышестоящей группы. Его применяют в случае иерархического метода классификации.
Преимущества этого метода заключаются в логичности при построении кода и большой емкости.
Также он имеет недостатки, которыми обладает иерархический метод. Кроме того, у него ограниченные возможности по идентификации элементов.
Его применение подразумевает определенные трудности, которые обусловлены тем фактом, что зависимость последующих разрядов кода от предыдущих не позволяет использовать этот код частями, группировка элементов по разным сочетаниям доставляет определенные трудности, не имеется возможным вносить новые признаки и изменения, не перестроив классификатор. В результате его используют в том случае, когда признаки классификации с их последовательностью остаются стабильными на протяжении долгого времени.
Параллельный метод кодирования – при нем образование кода классификационной группировки либо элемента классификации происходит путем использования независимых групп, которые получены за счет фасетного метода (разделение товаров на отдельные, независимые друг от друга параллельные группы (фасеты) на основе какого-либо признака в каждой из этих групп)[42]. Признаки предмета кодируются независимо друг от друга. В данном случае имеются 2 варианта для записи кодов предмета:
Фасет (группы) и признаки внутри групп обладают собственными кодами, включающимися в состав кода объекта. Этот способ записи применяют в случае наличия неодинакового набора признаков и их разного числа. Для формирования кода какого-либо объекта необходимы лишь нужные признаки.
Чтобы определить группы объектов выделяют фиксированный набор признаков с установлением стабильного порядка их следования, другими словами устанавливают фасетную формулу.
Данный метод обладает рядом преимуществ: гибкостью структуры кода, которая обусловлена независимыми характеристиками, коды которых становятся основой кодов объектов классификации. Его применяют для решения нужных конкретных технико-экономических и социальных кодов характеристик объекта.
Параллельный метод применяют в машинной обработке данных[43]. Конкретная кодовая комбинация позволяет определить набор особенностей, которыми обладают конкретные объекты. Стоит отметить, что небольшое число характеристик позволяют создать больше кодовых комбинаций. Характеристики могут пополняться путем присоединения кода новых признаков.
Его применяют в процессе кодировки однородных элементов, иначе реальными становятся только небольшая часть характеристик, а емкость классификаторов будет применена не в полной мере, что является недостатком этой методики.
Штриховой либо линейный код – комбинация вертикальных полосок, которые имеют разную ширину и пробелы между ними. Базой является ширина узкой части (полоски) кода[44].
Широкая полоса должна быть кратна узкой по ширине либо находиться в определенном соотношении. Основой штрихового кода является цифровой код.
Разные страны используют разные типы штрихового кода, в которых имеется необходимое соотношение между разными полосками и интервалы между ними.
Разработкой штриховых кодов занимается Международная ассоциация по нумерации (ЕАН), коды которой- самые распространенные на европейском континенте. Россия вступила в эту организацию в 1987 году.
В качестве преимуществ штрихкодов можно отметить следующие[45]:
- Уменьшение количества ошибок в процессе ввода данных в форме штрихового кода при сравнении с процессом ввода данных с клавиатуры на естественном языке;
- Простота в считывании штрихового кода посредством «электронных оптических систем при сравнении с буквенными и цифровыми символами»;
- Эффективность в применении системы, основанной на штриховом коде в результате резкого уменьшения цены ввода информации в систему;
В 1988 году Госстандартом СССР были утверждены РД 50-666-88 "Методические указания. Присвоение цифровых кодов товарам народного потребления", которые являются основой штрихкодов, которые наносят на ярлыки, упаковки и этикетки продуктов.
Подобные цифровые (торговые) коды строятся согласно коду ЕАН-13, имеющему тринадцать разрядов и следующую структуру[46]:
Две цифры- идентифицируют страну-изготовителя продукции;
Пять цифр- идентифицируют фирму-изготовителя продукции;
Пять цифр- идентифицируют товар;
Одна цифра- контрольное число[47].
В штриховом коде, который построен на основе ЕАН-13, каждому знаку кода соответствует комбинация 7 компонентов (штрихи и пробелы между ними)[48].
Штрихкоды помимо применения в торговой сфере применяют и в медицине, банковском деле, промышленности и так далее. [49]В данном случае в роли цифровых кодов выступают коды классификаторов ТЭСИ (нормативный документ, представляющий собой свод названий и кодов классификационных групп либо предметов классификации).
Для применения кодов ТЭСИ необходимо обеспечить высокий уровень точности кодированных данных. В этих классификаторах в процессе определения ошибок необходимо использование метода контрольных чисел.
Работа по контролю за правильностью записи кодов в процессе обработки данных основывается на делимости числовых показателей. Другими словами, это называется контроль по модулю. Данный метод основан на том, что к кодам добавляют по одному проверочному знаку (контрольные числа), которые связаны с кодом определенной математической зависимостью.
После ввода кодированных данных в базу, их обработки либо использовании в ЭВМ посредством специализированной программы по контролю проводится процесс проверки данной зависимости по каждому из кодов. В случае нарушения зависимости, аппарат выдаст сведения об ошибке в коде.
Контроль по модулю довольно часто используется в классификаторах ТЭСИ как на территории Российской Федерации, так и за рубежом.
В роли модулей выступают разнообразные числа, однако самое широкое распространение сегодня получил контроль по модулю 11.
В случае с общероссийскими классификаторами расчет контрольных числовых показателей осуществляют согласно методике, которая разработана ВНИИКИ ( Всероссийский научно-исследовательский
конъюнктурный институт). Данная методика основана на том, что в качестве контрольного числа выделяют остаток от деления на 11 суммы произведений весов на значение разрядов кода. В качестве весового коэффициента выступает порядковый номер разряда в коде, который читается слева направо.
Согласно методике ВНИИКИ в роли весов используется натуральный ряд чисел от одного до десяти. В случае с разрядностью кода большей чем 10, происходит повтор набора весов.
При применении этого метода в качестве остатка получаются значения в пределах от нуля до десяти. По причине того, что данный метод основывается на использовании одноразрядных контрольных числовых показателей, то после получения остатка, который будет равен десяти, необходимо провести повторный расчет контрольного числа, сдвинув строку весов.
В данном случае весовой ряд будет начинаться в интервале с трех до десяти. В случае с большей разрядностью кода, весы будут идти с одного до десяти.
Если результатом получения контрольного числа, стал числовой показатель равный десяти, то контрольным числом выступает ноль.
Если сумма произведений весов на значения разрядов равна меньше десяти, то данный результат выступает в качестве контрольного числа.
Применение контрольных чисел дает возможность находить и исправлять ошибки в закодированных документных данных, повышая при этом ее достоверность.
Таким образом, в данной главе были рассмотрены основные методы кодирования данных, такие как порядковый, серийно-порядковый, последовательный, параллельный, а также штриховой(линейный код).
Заключение
За короткий промежуток времени, компьютеры из вычислительных устройств трансформировались в устройства, посредством которых обрабатываются различные виды информации: текстовая, графическая, звуковая. Компьютеры упаковывают, шифруют, передают по каналам связи и отправляют данные по всему миру.
В научном исследовании по теме «Методы кодирования данных» проведен анализ прочитанной литературы, статей по изучаемой тематике, электронных источников.
По результатам курсовой работы достигнута ее цель- закрепление знаний, полученных в ходе изучения предмета «Технологии программирования», изучены основные методы кодирования данных, используемых в настоящее время.
Данную цель удалось достичь после работы над поставленными задачами:
- Определения понятия и роли кодирования данных;
- Изучение теории кодирования;
- Проведения анализа особенностей кодирования различных типов информации;
Выполнив цели и задачи курсовой работы сделаны выводы:
История кодирования более древняя по сравнению с историей компьютерной техники;
Современный мир невозможно себе представить без информации, которую можно передавать различными способами;
