Презентация «Методы кодирования информации. Большая энциклопедия нефти и газа

В идеале от употребления спиртных напитков нужно отказаться совсем. Алкоголь в любом случае оказывает негативное воздействие на организм. Но, таких людей, к сожалению, немного. Без этих напитков обходится редкий праздник, встреча гостей. Каждому человеку, употребляющему алкоголь, следует понимать, что пагубная привычка может незаметно превратиться в неизлечимую болезнь.

На ранней стадии помощь окажут консультации психолога, поддержка родных, выбор здорового образа жизни. Если такие методы уже не действуют, следует срочно выбрать способы кодирования от алкогольной зависимости. Они помогут справиться с зависимостью, вернут больного к нормальной жизни. При выборе методики учитывается состояние больного, побочные эффекты от кодирования от алкоголизма.

Современные методики кодировки алкоголизма

В медикаментозных способах применяются препараты, которые несовместимы с алкоголем. Выбор медикаментов сейчас большой, каждый из них обеспечивает определенный эффект, действует по-разному. Это дает возможность сделать идеальный выбор для каждого пациента.

Принцип психотерапевтических способов кодирования от алкогольной зависимости основывается на внушении. Кодировка может проводиться в состоянии гипнотического сна больного или в ясном сознании. Специалист во время сеанса делает установку на отказ от алкоголя.

Медикаментозное кодирование от алкоголя

• Алгоминал.
• Актоплекс.
• Витамерц Депо.

Препарат «Актоплекс» предназначен для кодирования пациентов при абстинентном алкогольном синдроме. Первоначально проводится дезинтоксикация при помощи капельницы. Затем вводится «Актоплекс».

Длительная эффективная кодировка обеспечивается препаратом «Витамерц Депо». Он может обеспечить освобождение от зависимости сроком до пяти лет.
К медикаментозным методикам относится и вшивание ампул.

Запрет алкоголя при помощи вшивания ампул

Но, при появлении в кровотоке алкоголя, они блокируют естественные функции организма, способные расщепить молекулы этилового спирта на воду и углекислоту. Это провоцирует резкое повышение содержания ацетона в крови, что приводит к серьезным негативным последствиям. Страх перед опасными заболеваниями и летальным исходом удерживает пациента от употребления алкоголя.

Сейчас нередко вместо ампул «Эспераль» и «Торпедо» применяются современные препараты для кодирования от алкогольной зависимости: SIT, NIT, MST. Употребление спиртных напитков также опасно, как и после вшивания.

Психотерапевтический способ борьбы со спиртным

• Якорный гипноз.
• Гипносуггестивная терапия.
• Кодирование по методу Довженко и др.

В гипносуггестивной терапии требуется погружение пациента в глубокий гипнотический сон. В таком состоянии врач делает пациенту установку на отказ от спиртных напитков, негативные ощущения вида и вкуса алкоголя на определенный промежуток времени. Срок кодировки выбирает пациент.

В методике Довженко также используется гипнотический сон, но работа ведется не индивидуально, а с группой больных. Сначала проводится лекция, в которой объясняется, что такое закодироваться от алкоголя. Затем пациенты погружаются в сон и получают установку на отказ от спиртных напитков.

Перед проведением психотерапевтического кодирования пациент в течение двух недель не должен принимать алкоголь. Перед сеансом обязательно проводятся консультации, которые позволяют определить степень зависимости, настроить пациента на положительный результат. Требуется поддержка и период реабилитации.

Новейшая лазерная методика в борьбе с алкоголизмом

Лечение лазером может проводиться на любой стадии алкоголизма. Желательно совмещать его с психотерапевтическими методиками, чтобы повысить эффективность.
Поскольку лазерное медицинское кодирование применяться начало совсем недавно, его результативность пока не доказана.

22. КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ

22.1. Общие сведения

Кодирование – представление информации в альтернативном виде. По своей сути кодовые системы (или просто коды) аналогичны , в которых элементам кодируемой информации соответствуют кодовые обозначения. Отличие заключается в том, что в шифрах присутствует переменная часть (ключ), которая для определенного исходного сообщения при одном и том же алгоритме шифрования может выдавать разные шифртексты. В кодовых системах переменной части нет. Поэтому одно и то же исходное сообщение при кодировании, как правило, всегда выглядит одинаково 1 . Другой отличительной особенностью кодирования является применение кодовых обозначений (замен) целиком для слов, фраз или чисел (совокупности цифр). Замена элементов кодируемой информации кодовыми обозначениями может быть выполнена на основе соответствующей таблицы (наподобие таблицы шифрозамен) либо определена посредством функции или алгоритма кодирования.

В качестве элементов кодируемой информации могут выступать:

Буквы, слова и фразы естественного языка;

Различные символы, такие как знаки препинания, арифметические и логические операции, операторы сравнения и т.д. Следует отметить, что сами знаки операций и операторы сравнения – это кодовые обозначения;

Аудиовизуальные образы;

Ситуации и явления;

Наследственная информация;

Кодовые обозначения могут представлять собой:

Буквы и сочетания букв естественного языка;

Графические обозначения;

Электромагнитные импульсы;

Световые и звуковые сигналы;

Набор и сочетание химических молекул;

Кодирование может выполняться в целях :

Удобства хранения, обработки и передачи информации (как правило, закодированная информация представляется более компактно, а также пригодна для обработки и передачи автоматическими программно-техническими средствами);

Удобства информационного обмена между субъектами;

Наглядности отображения;

Идентификации объектов и субъектов;

Сокрытия секретной информации;

Кодирование информации бывает одно- и многоуровневым . Примером одноуровневого кодирования служат световые сигналы, подаваемые светофором (красный – стой, желтый – приготовиться, зеленый – вперед). В качестве многоуровневого кодирования можно привести представление визуального (графического) образа в виде файла фотографии. Вначале визуальная картинка разбивается на составляющие элементарные элементы (пикселы), т.е. каждая отдельная часть визуальной картинки кодируется элементарным элементом. Каждый элемент представляется (кодируется) в виде набора элементарных цветов (RGB: англ. red – красный, green – зеленый, blue – синий) соответствующей интенсивностью, которая в свою очередь представляется в виде числового значения. Впоследствии наборы чисел, как правило, преобразуются (кодируются) с целью более компактного представления информации (например, в форматах jpeg, png и т.д.). И наконец, итоговые числа представляются (кодируются) в виде электромагнитных сигналов для передачи по каналам связи или областей на носителе информации. Следует отметить, что сами числа при программной обработке представляются в соответствии с принятой системой кодирования чисел.

Кодирование информации может быть обратимым и необратимым . При обратимом кодировании на основе закодированного сообщения можно однозначно (без потери качества) восстановить кодируемое сообщение (исходный образ). Например, кодирование с помощью азбуки Морзе или штрихкода. При необратимом кодировании однозначное восстановление исходного образа невозможно. Например, кодирование аудиовизуальной информации (форматы jpg, mp3 или avi) или .

Азбука Морзе - способ кодирования символов (букв алфавита, цифр, знаков препинания и др.) с помощью последовательности «точек» и «тире». За единицу времени принимается длительность одной точки. Длительность тире равна трём точкам. Пауза между элементами одного знака - одна точка (около 1/25 доли секунды), между знаками в слове - 3 точки, между словами - 7 точек. Назван в честь американского изобретателя и художника Сэмюэля Морзе.

Рис.22.1. Фрагмент азбуки Морзе

Изначально азбука Морзе применялась для передачи сообщений в телеграфе. При этом точки и тире передавались в виде электрических сигналов, проходящих по проводам. В настоящий момент азбуку Морзе, как правило, используют в местах, где другие средства обмена информации недоступны (например, в тюрьмах).

Любопытный факт связан с изобретателем первой лампочки Томасом Альвой Эдисоном (1847-1931 гг.). Он плохо слышал и общался со своей женой, Мэри Стиуэлл, с помощью азбуки Морзе. Во время ухаживания Эдисон сделал предложение, отстучав слова рукой, и она ответила тем же способом. Телеграфный код стал обычным средством общения для супругов. Даже когда они ходили в театр, Эдисон клал руку Мэри себе на колено, чтобы она могла «телеграфировать» ему диалоги актеров .

Код Бодо - цифровой 5-битный код. Был разработан Эмилем Бодо в 1870 г. для своего телеграфа. Код вводился прямо клавиатурой, состоящей из пяти клавиш, нажатие или ненажатие клавиши соответствовало передаче или непередаче одного бита в пятибитном коде. Существует несколько разновидностей (стандартов) данного кода (CCITT-1, CCITT-2, МТК-2 и др.) В частности МТК-2 представляет собой модификацию международного стандарта CCITT-2 с добавление букв кириллицы.

Рис.22.2. Стандарт кода Бодо МТК-2

На следующем рисунке показана телетайпная перфолента с сообщением, переданным с помощью кода Бодо.

Рис. 22.3. Перфолента с кодом Бодо

Следует отметить два интересных факта, связанных с кодом Бодо.

1. Сотрудники телеграфной компании AT&T Гильберто Вернам и Мейджор Джозеф Моборн в 1917 г. предложили идею автоматического шифрования телеграфных сообщений на основе кода Бодо. Шифрование выполнялось .

2. Соответствие между английским и русским алфавитами, принятое в МТК-2, было использовано при создании компьютерных кодировок КОИ-7 и КОИ-8.

ASCII и Unicode.

ASCII (англ. American Standard Code for Information Interchange) - американская стандартная кодировочная таблица для печатных и управляющих символов. Изначально была разработана как 7-битная для представления 128 символов, при использовании в компьютерах на символ выделялось 8 бит (1 байт), где 8-ой бит служил для контроля целостности (бит четности). Позднее, с задействованием 8 бита для представления дополнительных символов (всего 256 символов), например букв национальных алфавитов, стала восприниматься как половина 8-битной. В частности на основе ASCII были разработаны кодировки, содержащие буквы русского алфавита: для операционной системы MS-DOS - cp866 (англ. code page – кодовая страница), для операционной системы MS Windows – Windows 1251, для различных операционных систем – КОИ-8 (код обмена информацией, 8 битов), ISO 8859-5 и другие.

Рис. 22.4. Кодовая страница Windows 1251

Unicode - стандарт кодирования символов, позволяющий представить знаки почти всех письменных языков. Стандарт был предложен в 1991 г. некоммерческой организацией «Консорциум Юникода» (англ. Unicode Consortium, Unicode Inc.). Применение этого стандарта позволяет закодировать большее число символов (чем в ASCII и прочих кодировках) за счет двухбайтового кодирования символов (всего 65536 символов). В документах Unicode могут соседствовать китайские иероглифы, математические символы, буквы греческого алфавита, латиницы и кириллицы.

Коды в стандарте Unicode разделены на несколько разделов. Первые 128 кодов соответствуют кодировке ASCII. Далее расположены разделы букв различных письменностей, знаки пунктуации и технические символы. В частности прописным и строчным буквам русского алфавита соответствуют коды 1025 (Ё), 1040-1103 (А-я) и 1105 (ё).

Шрифт Брайля - рельефно-точечный тактильный шрифт, предназначенный для письма и чтения незрячими людьми. Был разработан в 1824 г. французом Луи Брайлем (Louis Braille), сыном сапожника. Луи в возрасте трёх лет потерял зрение, в результате воспаления глаз, начавшегося от того, что мальчик поранился шорным ножом (подобие шила) в мастерской отца. В возрасте 15 лет он создал свой рельефно-точечный шрифт, вдохновившись простотой «ночного шрифта» капитана артиллерии Шарля Барбье (Charles Barbier), который использовался военными того времени для чтения донесений в темноте.

Для изображения символов (в основном букв и цифр) в шрифте Брайля используются 6 точек, расположенных в два столбца, по 3 в каждом.

Рис. 22.5. Нумерация точек

Каждому символу соответствует свой уникальный набор выпуклых точек. Т.о. шрифт Брайля представляет собой систему для кодирования 2 6 = 64 символов. Но присутствие в шрифте управляющих символов (например, переход к буквам или цифрам) позволяет увеличить количество кодируемых символов.

Рис. 22.6. Шрифт Брайля

Шрифт Брайля, в последнее время, стал широко применяться в общественной жизни и быту в связи с ростом внимания к людям с ограниченными возможностями.

Рис. 22.7. Надпись "Sochi 2014" шрифтом Брайля на золотой медали Параолимпийских игр 2014г.

Штрихкод - графическая информация, наносимая на поверхность, маркировку или упаковку изделий, представляющая собой последовательность черных и белых полос либо других геометрических фигур в целях ее считывания техническими средствами.

В 1948 г. Бернард Сильвер (Bernard Silver), аспирант Института Технологии Университета Дрекселя в Филадельфии, услышал, как президент местной продовольственной сети просил одного из деканов разработать систему, автоматически считывающую информацию о продукте при его контроле. Сильвер рассказал об этом друзьям - Норману Джозефу Вудланду (Norman Joseph Woodland) и Джордину Джохэнсону (Jordin Johanson). Втроем они начали исследовать различные системы маркировки. Их первая работающая система использовала ультрафиолетовые чернила, но они были довольно дороги, а кроме того, со временем выцветали.

Убежденный в том, что система реализуема, Вудланд покинул Филадельфию и перебрался во Флориду в квартиру своего отца для продолжения работы. 20 октября 1949 г. Вудланд и Сильвер подали заявку на изобретение, которая была удовлетворена 7 октября 1952 г. Вместо привычных нам линий патент содержал описание штрихкодовой системы в виде концентрических кругов.

Рис. 22.8. Патент системы Вудланда и Сильвера с концентрическими кругами, предшественниками современных штрихкодов

Впервые штрихкоды начали официально использоваться в 1974 г. в магазинах г. Трой, штат Огайо . Системы штрихового кодирования нашли широкое применение в общественной жизни: торговля, почтовые отправления, финансовые и судебные уведомления, учет единиц хранения, идентификация личностей, контактная информация (веб-ссылки, адреса электронной почты, телефонные номера) и т.д.

Различают линейные (читаемые в одном направлении) и двумерные штрихкоды. Каждая из разновидностей различается как размерами графического изображения, так и объемами представленной информации. В следующей таблице приведены примеры некоторых разновидностей штрихкода.

Таблица 22.1. Разновидности штрихкодов

Наименование	Пример штрих-кода	Примечания
Линейные
Universal Product Code, UPC (универсальный код товара)	(UPC-A)	Американский стандарт штрихкода, предназначенный для кодирования идентификатора товара и производителя. Имеются разновидности: - UPC-E – кодируются 8 цифр; - UPC-A – кодируется 13 цифр.
European Article Number, EAN (европейский номер товара)	(EAN-13)	Европейский стандарт штрихкода, предназначенный для кодирования идентификатора товара и производителя. Имеются разновидности: - EAN-8 – кодируются 8 цифр; - EAN 13 – кодируется 13 цифр; - EAN-128 – кодируется любое количество букв и цифр, объединенных в регламентированные группы. ГОСТ ИСО/МЭК 15420-2001 «Автоматическая идентификация. Кодирование штриховое. Спецификация символики EAN/UPC (ЕАН/ЮПиСи)».
Code 128 (Код 128)		Включает в себя 107 символов. Из которых 103 символа данных, 3 стартовых, и 1 остановочный символ. Для кодирования всех 128-ми символов ASCII предусмотрено три комплекта символов - A, B и C, которые могут использоваться внутри одного штрихкода. EAN-128 кодирует информацию по алфавиту Code 128 ГОСТ 30743-2001 (ИСО/МЭК 15417-2000) «Автоматическая идентификация. Кодирование штриховое. Спецификация символики Code 128 (Код 128)».
Двумерные
DataMatrix (матричные данные)		Максимальное количество символов, которые помещаются в один код - 2048 байт. ГОСТ Р ИСО/МЭК 16022-2008 «Автоматическая идентификация. Кодирование штриховое. Спецификация символики Data Matrix».
QR-код (англ. quick response - быстрый отклик)		Квадраты в углах изображения позволяют нормализовать размер изображения и его ориентацию, а также угол, под которым сенсор относится к поверхности изображения. Точки переводятся в двоичные числа с проверкой контрольной суммы. Максимальное количество символов, которые помещаются в один QR-код: - цифры - 7089; - цифры и буквы (латиница) - 4296; - двоичный код - 2953 байт; - иероглифы - 1817.
MaxiCode (максикод)		Размер - дюйм на дюйм (1 дюйм = 2.54 см). Используется для грузоотправительных и грузоприемных систем. ГОСТ Р 51294.6-2000 «Автоматическая идентификация. Кодирование штриховое. Спецификация символики MaxiCode (Максикод)».
PDF147 (англ. Portable Data File - переносимый файл данных)		Применяется при идентификации личности, учете товаров, при сдаче отчетности в контролирующие органы и других областях. Поддерживает кодирование до 2710 символов и может содержать до 90 строк.
Microsoft Tag (метка Microsoft)		Разработан для распознавания при помощи фотокамер, встроенных в мобильные телефоны. Может вместить в себя столько же символов, что Code128. Предназначен для быстрой идентификации и получения на устройство заранее подготовленной информации (веб-ссылки, произвольного текста длиной до 1000 символов, телефонного номера и т.п.), привязанной к коду и хранящейся на сервере компании Microsoft. Содержит 13 байт плюс один дополнительный бит для контроля четности.

Представление чисел в двоичном виде (в компьютере) . Как известно, информация, хранящаяся и обрабатываемая в компьютерах, представлена в двоичном виде. Бит (англ. bi nary digit - двоичное число; также игра слов: англ. bit - кусочек, частица) - единица измерения количества информации, равная одному разряду в двоичной системе счисления. С помощью бита можно закодировать (представить, различать) два состояния (0 или 1; да или нет). Увеличивая количество битов (разрядов), можно увеличить количество кодируемых состояний. Например, для байта (англ. byte), состоящего из 8 битов, количество кодируемых состояний составляет 2 8 = 256.

Числа кодируются в т.н. форматах с фиксированной и плавающей запятой.

1. Формат с фиксированной запятой , в основном, применяется для целых чисел, но может применяться и для вещественных чисел, у которых фиксировано количество десятичных знаков после запятой. Для целых чисел подразумевается, что «запятая» находится справа после младшего бита (разряда), т.е. вне разрядной сетки. В данном формате существуют два представления: беззнаковое (для неотрицательных чисел) и со знаком.

Для беззнакового представления все разряды отводятся под представление самого числа. Например, с помощью байта можно представить беззнаковые целые числа от 0 10 до 255 10 (00000000 2 - 11111111 2) или вещественные числа с одним десятичным знаком от 0.0 10 до 25.5 10 (00000000 2 - 11111111 2). Для знакового представления, т.е. положительных и отрицательных чисел, старший разряд отводится под знак (0 – положительное число, 1 – отрицательное).

Различают прямой, обратный и дополнительный коды записи знаковых чисел.

В прямом коде запись положительного и отрицательного числа выполняется так же, как и в беззнаковом представление (за исключение того, что старший разряд отводится под знак). Таким образом, числа 5 10 и -5 10 записываются, как 00000101 2 и 10000101 2 . В прямом коде имеются два кода числа 0: «положительный нуль» 00000000 2 и «отрицательный нуль» 10000000 2 .

При использовании обратного кода отрицательное число записывается в виде инвертированного положительного числа (0 меняются на 1 и наоборот). Например, числа 5 10 и -5 10 записываются, как 00000101 2 и 11111010 2 . Следует отметить, что в обратном коде, как и в прямом, имеются «положительный нуль» 00000000 2 и «отрицательный нуль» 11111111 2 . Применение обратного кода позволяет вычесть одно число из другого, используя операцию сложения, т.е. вычитание двух чисел X – Y заменяется их суммой X + (-Y). При этом используются два дополнительных правила:

Вычитаемое число инвертируется (представляется в виде обратного кода);

Если количество разрядов результата получается больше, чем отведено на представление чисел, то крайний левый разряд (старший) отбрасывается, а к результату добавляется 1 2 .

В следующей таблице приведены примеры вычитания.

Таблица 22.2. Примеры вычитания двух чисел с использованием обратного кода

Несмотря на то, что обратный код значительно упрощает вычислительные процедуры, а соответственно и быстродействие компьютеров, наличие двух «нулей» и другие условности привели к появлению дополнительного кода. При представлении отрицательного числа его модуль вначале инвертируется, как в обратном коде, а затем к инверсии сразу добавляется 1 2 .

В следующей таблице приведены некоторые числа в различном кодовом представлении.

Таблица 22.3. Представление чисел в различных кодах

При представлении отрицательных чисел в дополнительных кодах второе правило несколько упрощается - если количество разрядов результата получается больше, чем отведено на представление чисел, то только отбрасывается крайний левый разряд (старший).

Таблица 22.4. Примеры вычитания двух чисел с использованием дополнительного кода

Можно возразить, что представление чисел в дополнительных кодах требует на одну операцию больше (после инверсии всегда требуется сложение с 1 2), что может и не потребоваться в дальнейшем, как в примерах с обратными кодами. В данном случае срабатывает известный «принцип чайника». Лучше сделать процедуру линейной, чем применять в ней правила «Если A то B» (даже если оно одно). То, что с человеческой точки зрения кажется увеличением трудозатрат (вычислительной и временной сложности), с точки зрения программно-технической реализации может оказаться эффективней.

Еще одно из преимуществ дополнительного кода перед обратным заключается в возможности представления в единице информации на одно число (состояние) больше, за счет исключения «отрицательного нуля». Поэтому, как правило, диапазон представления (хранения) для знаковых целых чисел длиной один байт составляет от +127 до -128.

2. Формат с плавающей запятой , в основном, используется для вещественных чисел. Число в данном формате представляется в экспоненциальном виде

X = e n * m, (22.1)

где e - основание показательной функции;
n - порядок основания;
e n - характеристика числа;
m - мантисса (лат. mantissa - прибавка) – множитель, на который надо умножить характеристику числа, чтобы получить само число.

Например, число десятичное число 350 может быть записано, как 3.5 * 10 2 , 35 * 10 1 , 350 * 10 0 и т.д. В нормализованной научной записи , порядок n выбирается такой, чтобы абсолютная величина m оставалась не меньше единицы, но строго меньше десяти (1 ≤ |m| < 10). Таким образом, в нормализованной научной записи число 350 выглядит, как 3.5 * 10 2 . При отображении чисел в программах, учитывая, что основание равно 10, их записывают в виде m E ± n , где Е означает «*10^» («…умножить на десять в степени…»). Например, число 350 – 3.5Е+2, а число 0.035 – 3.5Е-2.

Так как числа хранится и обрабатывается в компьютерах в двоичном виде, то для этих целей принимается e = 2. Одной из возможных форм двоичного представления чисел с плавающей запятой является следующая.

Рис. 22.9. Двоичный формат представления чисел с плавающей запятой

Биты bn± и bm±, означающие знак порядка и мантиссы, кодируются аналогично числам с фиксированной запятой: для положительных чисел «0», для отрицательных – «1». Значение порядка выбирается таким образом, чтобы величина целой части мантиссы в десятичном (и соответственно в двоичном) представлении равнялась «1», что будет соответствовать нормализованной записи для двоичных чисел. Например, для числа 350 10 порядок n = 8 10 = 001000 2 (350 = 1.3671875 * 2 8), а для 576 10 – n = 9 10 = 001001 2 (576 = 1.125 * 2 9). Битовое представление величины порядка может быть выполнено в прямом, обратном или дополнительном коде (например, для n = 8 10 бинарный вид 001000 2). Величина мантиссы отображает дробную часть. Для ее преобразования в двоичный вид, она последовательно умножается на 2, пока не станет равной 0. Например,

Рис. 22.10. Пример получения дробной части в бинарном виде

Целые части, получаемые в результате последовательного перемножения, и представляют собой двоичный вид дробной части (0.3671875 10 = 0101111 2). Оставшаяся часть разрядов величины мантиссы заполняется 0. Таким образом, итоговый вид числа 350 в формате с плавающей запятой с учетом представления мантиссы в нормализованной записи

Рис. 22.11. Двоичный вид числа 350

В программно-аппаратных реализациях арифметических действий широко распространен стандарт представления чисел с плавающей точкой IEEE 2 754 (последняя редакция «754-2008 - IEEE Standard for Floating-Point Arithmetic»). Данный стандарт определяет форматы с плавающими запятыми для представления чисел одинарной (англ. single, float) и двойной (англ. double) точности. Общая структура форматов

Рис. 22.12. Общий формат представления двоичных чисел в стандарте IEEE 754

Форматы представления отличаются количеством бит (байт), отводимым для представления чисел, и, соответственно, точностью представления самих чисел.

Таблица 22.5. Характеристики форматов представления двоичных чисел в стандарте IEEE 754

Особенностью представления чисел по стандарту IEEE является отсутствие бита под знак порядка. Несмотря на это, величина порядка может принимать как положительные значения, так и отрицательные. Этот момент учитывается т.н. «смещением порядка». После преобразования двоичного вида порядка (записанного в прямом коде) в десятичный от полученной величины отнимается «смещение порядка». В результате получается «истинное» значения порядка числа. Например, если для числа одинарной точности указан порядок 11111111 2 (= 255 10), то величина порядка на самом деле 128 10 (= 255 10 - 127 10), а если 00000000 2 (= 0 10), то -127 10 (= 0 10 - 127 10).

Величина мантиссы указывается, как и в предыдущем случае, в нормализованном виде.

C учетом вышеизложенного, число 350 10 в формате одинарной точности стандарта IEEE 754 записывается следующим образом.

Рис. 22.13. Двоичный вид числа 350 по стандарту IEEE

К другим особенностям стандарта IEEE относится возможность представления специальных чисел. К ним относятся значения NaN (англ. Not a Number - не число) и +/-INF (англ. Infinity - бесконечность), получающихся в результате операций типа деления на ноль. Также сюда попадают денормализованные числа, у которых мантисса меньше единицы.

В заключение по числам с плавающей запятой несколько слов о пресловутой «ошибке округления ». Т.к. в двоичной форме представления числа хранится только несколько значащих цифр, она не может «покрыть» все многообразие вещественных чисел в заданном диапазоне. В результате, если число невозможно точно представить в двоичной форме, оно представляется ближайшим возможным. Например, если к числу типа double «0.0» последовательно добавлять «1.7», то можно обнаружить следующую «картину» изменения значений.

0.0
1.7
3.4
5.1
6.8
8.5
10.2
11.899999999999999
13.599999999999998
15.299999999999997
16.999999999999996
18.699999999999996
20.399999999999995
22.099999999999994
23.799999999999994
25.499999999999993
27.199999999999992
28.89999999999999
30.59999999999999
32.29999999999999
33.99999999999999
35.699999999999996
37.4
39.1
40.800000000000004
42.50000000000001
44.20000000000001
45.90000000000001
47.600000000000016
…

Рис. 22.14. Результат последовательного добавления числа 1.7 (Java 7)

Другой нюанс обнаруживается при сложении двух чисел, у которых значительно отличается порядок. Например, результатом сложения 10 10 + 10 -10 будет 10 10 . Даже если последовательно триллион (10 12) раз добавлять 10 -10 к 10 10 , то результат останется прежним 10 10 . Если же к 10 10 добавить произведение 10 -10 * 10 12 , что с математической точки зрения одно и то же, результат станет 10000000100 (1.0000000100 * 10 10).

Генетический код - свойственная всем живым организмам кодированная аминокислотная последовательность белков. Кодирование выполняется при помощи нуклеотидов 3 , входящих в состав ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты). ДКН - макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. Пожалуй, самый главный код в истории человечества.

В ДНК используется четыре азотистых основания - аденин (А), гуанин (G), цитозин (С), тимин (T), которые в русскоязычной литературе обозначаются буквами А, Г, Ц и Т. Эти буквы составляют алфавит генетического кода. В молекулах ДНК нуклеотиды выстраиваются в цепочки и, таким образом, получаются последовательности генетических букв.

Белки практически всех живых организмов построены из аминокислот всего 20 видов. Эти аминокислоты называют каноническими. Каждый белок представляет собой цепочку или несколько цепочек аминокислот, соединенных в строго определенной последовательности. Эта последовательность определяет строение белка, а, следовательно, все его биологические свойства. Синтез белков (т.е. реализация генетической информации в живых клетках) осуществляется на основе информации, заложенной в ДНК. Для кодирования каждой из 20 аминокислот, а также сигнала «стоп», означающего конец белковой последовательности, достаточно трех последовательных нуклеотидов (триплета).

Рис. 22.15. Фрагмент ДНК

2 IEEE (англ. Institute of Electrical and Electronics Engineers) - институт инженеров по электротехнике и электронике.

3 Содержит азотистое основание, соединенное с сахаром, и фосфорную кислоту.

22.3. Секретные кодовые системы

Секретные коды, как и шифры, предназначены для обеспечения конфиденциальности информации. Изначально секретные кодовые системы представляли собой систему, в основе которой лежало подобие жаргонного кода. Они возникли в целях сокрытия имен реальных людей, упоминавшихся в переписке. Это были небольшие списки, в которых в были записаны скрываемые имена, а напротив них - кодовые замены (подстановки). Официальные коды для сокрытия содержания донесений, которыми пользовались папские эмиссары и послы средиземноморских городов-государств, найденные в ранних архивах Ватикана, датируются XIV в. По мере возрастания потребности в безопасности переписки, у представителей городов-государств появились более обширные перечни, которые включали в себя не только кодовые замены имен людей, но и стран, городов, видов оружия, провианта и т.д. В целях повышения защищенности информации к перечням были добавлены шифралфавиты для кодирования слов, не вошедших в перечень, а также правила их использования, базирующиеся на различных стеганографических и криптографических методах. Такие сборники получили название «номенклаторы ». С XV и до середины XIX в. они были основной формой обеспечения конфиденциальности информации .

Вплоть до XVII столетия в номенклаторах слова открытого текста и их кодовые замены шли в алфавитном порядке, пока французский криптолог Антуан Россиньоль не предложил использовать более стойкие номенклаторы, состоящие из двух частей. В них существовало два раздела: в одном перечислялись в алфавитном порядке элементы открытого текста, а кодовые элементы были перемешаны. Во второй части в алфавитном порядке шли перечни кодов, а перемешанными были уже элементы открытого текста.

Изобретение телеграфа и азбуки Морзе, а также прокладка трансатлантического кабеля в середине XIX в. значительно расширило сферы применения секретных кодов. Помимо традиционных областей их использования (в дипломатической переписке и в военных целях) они стали широко использоваться в коммерции и на транспорте. Секретные кодовые системы того времени в своем названии содержали слово «код » («Код Госдепартамента (1867 г.)», «Американский код для окопов», «Речные коды: Потомак», «Черный код») или «шифр » («Шифр Госдепартамента (1876 г.)», «Зеленый шифр»). Следует отметить, что, несмотря на наличие в названии слова «шифр», в основу этих систем было положено кодирование.

Рис. 22.16. Фрагмент «Шифра Госдепартамента (1899 г.)»

Разработчики кодов, как и составители шифров, нередко добавляли дополнительные степени защиты, чтобы затруднить взлом своих кодов. Такой процесс называется перешифрованием . В итоге секретные кодовые системы сочетали в себе, как стеганографические, так и криптографические способы обеспечения конфиденциальности информации. Наиболее популярные из них приведены в следующей таблице.

Таблица 22.6. Способы обеспечения конфиденциальности информации в секретных кодовых системах

Сочетание различных способов кодирования и перешифровки в кодовой системе было обычной практикой у разработчиков кодов и стало применяться практически с самого начала их появления. Так, еще в номенклаторе, использовавшемся в г. Сиена в XV в., помимо кодовых замен слов, применялись для замены букв, их и пустых знаков. Наибольшего расцвета эта практика получила в конце XIX – начале XX вв. В частности в «Шифре Госдепартамента 1876 г.» (англ. Red Book – Красная книга), состоящем из 1200 страниц, и его дополнении «Неподдающийся декодированию код: дополнение к шифру Госдепартамента» применялись:

Кодовые обозначения в виде слов и чисел;

С появлением технических средств хранения и передачи информации возникли новые идеи и приемы кодирования.

Первым техническим средством передачи информации на расстояние стал телеграф, изобретенный в \(1837\) году американцем Сэмюэлем Морзе.

Телеграфное сообщение - это последовательность электрических сигналов, передаваемая от одного телеграфного аппарата по проводам к другому телеграфному аппарату.

Эти технические обстоятельства привели Морзе к идее использования всего двух видов сигналов - короткого и длинного - для кодирования сообщения, передаваемого по линиям телеграфной связи.

Такой способ кодирования получил название азбуки Морзе . В ней каждая буква алфавита кодируется последовательностью коротких сигналов (точек) и длинных сигналов (тире). Буквы отделяются друг от друга паузами - отсутствием сигналов. В кодовой таблице ниже показана азбука Морзе применительно к русскому алфавиту. Специальных знаков препинания в ней нет. Их обычно записывают словами: «тчк» - точка, «зпт» - запятая и т. п.

Кодовая таблица - это соответствие между набором знаков (символов) и их кодами.

Самым знаменитым телеграфным сообщением является сигнал бедствия «SOS » (S ave O ur S ouls - спасите наши души ).

Вот как он выглядит в коде азбуки Морзе:
Три точки обозначают букву S, три тире - букву О. Две паузы отделяют буквы друг от друга.

Характерной особенностью азбуки Морзе является переменная длина кода разных букв, поэтому код Морзе называют неравномерным кодом . Буквы, которые встречаются в тексте чаще, имеют более короткий код, чем редкие буквы. Например, код буквы «Е» - одна точка, а код буквы «Ъ» состоит из шести знаков. Зачем так сделано? Чтобы сократить длину всего сообщения. Но из-за переменной длины кода букв возникает проблема отделения букв друг от друга в тексте. Поэтому приходится для разделения использовать паузу (пропуск). Следовательно, телеграфный алфавит Морзе является троичным, так как в нём используется три знака: точка, тире, пропуск.

В коде Бодо длина кодов всех символов алфавита одинакова и равна пяти. В таком случае не возникает проблемы отделения букв друг от друга: каждая пятерка сигналов - это знак текста.

Код Бодо - это первый в истории техники способ двоичного кодирования информации. Благодаря идее Бодо удалось автоматизировать процесс передачи и печати букв. Был создан клавишный телеграфный аппарат. Нажатие клавиши с определенной буквой вырабатывает соответствующий пятиимпульсный сигнал, который передается по линии связи. Принимающий аппарат под воздействием этого сигнала печатает ту же букву на бумажной ленте.

Код Бодо - равномерный телеграфный \(5\) -битный код, использующий два отличающихся друг от друга электрических сигнала.

Сегодня алкоголизм стал огромной проблемой нашего общества, которая угрожает здоровью нации. Масштабы его настолько велики, что решением такой задачи занялось правительство, разработав программу борьбы с алкоголизмом.

Медициной доказано, что алкоголизм - это не вредная привычка, а самая настоящая болезнь, которую можно сравнить с наркотической зависимостью. Поэтому болезнь необходимо лечить. Вопрос лишь в том, какое лечение выбрать: медикаментозное или психологическое кодирование от алкоголизма. По отзывам врачей, лечение будет эффективным только при комплексном подходе к решению проблемы.

Разобрав преимущества и последствия основных из существующих видов кодировки, каждый может решить для себя, какой метод подходит ему для избавления от этой пагубной привычки. Так же при выборе способа лечения необходимо учитывать, что кодировка подходит не каждому, поскольку имеется ряд противопоказаний к применению.

Противопоказания

Кодирование – это довольно радикальный способ лечения, поэтому каждый врач до проведения этой процедуры проводит исследование на предмет безопасности способа для каждого конкретного человека. После беседы с пациентом проводится его медицинское обследование, на основании результатов ранее сданных анализов. В случае обнаружения противопоказаний, пациенту будет предложена другая медицинская процедура. К противопоказаниям относятся:

Если у пациента присутствует хотя бы один из этих признаков, то во избежание неблагоприятных последствий, лечение кодированием можно заменить другими способами. Кроме того, врач оценит, какой метод помогает лучше для каждого индивидуума, так как организм, его возможности и состояние у всех разное.

Как правильно выбрать метод кодирования

При выборе между психологическими и медикаментозными способами необходимо учитывать следующее:

• психологическое подходит больным, имеющим устойчивое желание бросить пить с нацеленностью на положительный результат;
• медикаментозный метод будет эффективной кодировкой для пациентов, имеющих начальную и не способным самостоятельно воздержаться от спиртного на длительный период;

При выборе метода необходимо иметь в виду, что медикаментозное кодирование от алкоголизма ограничено сроком воздействия лекарственных препаратов. Психологическое воздействие имеет более длительный период времени - от 6 до 18 месяцев. Кроме того, психологическое воздействие на человека помогает гораздо эффективнее, ведь проблема решается изнутри.

Что такое кодировка

Жрецами и шаманами уже много столетий использовалось кодирование с помощью заклинаний, амулетов и природных составляющих. Принцип кодировки тогда и сейчас был направлен на к спиртному, выработку рефлекса на неприятие алкоголя. Русский учёный Павлов считал, что человек принадлежит к животному миру, и многие его поступки определяются рефлексами. На таком принципе и построено лечение кодировкой.

Непосредственно термин «кодирование» был введён уже в 80-е годы доктором Довженко, которым он назвал разработанную им методику лечения алкогольной зависимости. С тех пор это стало общим наименованием процедур. Так называют многие другие способы, не имеющие отношения к разработкам Довженко. Сегодня под кодированием подразумевается весь комплекс от принятия таблеток, введения специальных препаратов до воздействия на психику человека.

Медикаментозный способ

Этот метод считается наиболее эффективным, при котором для воздействия на организм используются препараты, содержащие в своей основе дисульфидам, блокирующий ферменты, отвечающие за вывод альдегида из организма. По статистике он помогает в 80 случаях из 100. В результате такой блокады наступает интоксикация организма и впоследствии появляются:

• головокружение;
• тошнота, рвота;
• судороги;
• повышение температуры тела;
• тахикардия, что приводит к отторжению алкоголя.

Медикаментозное кодирование можно разделить на три группы:

1. пероральный приём таблеток и капель,
2. имплантация «Торпедо»,
3. уколы.

Каждый из этих способов имеет свои особенности и должен быть индивидуально подобран пациенту.

Кодировка пероральным приёмом таблеток и капель

Это самое безболезненное кодирование. Оно неплохо помогает от зависимости и может быть назначено всем больным за исключением имеющихся противопоказаний к кодировке. Этот методика будет эффективной блокадой для пациентов с начальной стадией алкоголизма.

Кодировка с помощью имплантации «Торпедо»

Это самый болезненный метод, заключающийся в ведении препарата в полость тела на глубину 3–4 см. Перед тем как сделать разрез на теле, применяется местная анестезия. Рассасываясь под кожей, препарат воздействует на организм в течение нескольких минут, после чего врачом проводится провокация, с помощью которой производится тестирование на то, помогает ли этот способ вызывать отвращение к спиртному.

Суть провокации в том, что больному после имплантации даётся выпить спиртное в любом количестве. У пациента сразу же начинаются все последствия сильного . После введения врачом антидота эти симптомы исчезают, но появляется твёрдое неприятие алкоголя. По отзывам бывших пациентов, появляется страх пережить ещё раз такое состояние.

Способ хотя и не самый безболезненный, но достаточно эффективный, поскольку наступает моментальный результат. Уколы могут быть как внутривенными, так и внутримышечными. Самыя лучшая кодировка - укол в вену.

Процедура имплантации «Торпедо» и инъекции внутривенного укола, при всей своей эффективности - довольно опасные процедуры, поэтому должны проводиться опытным специалистом в условиях медицинского учреждения, оборудованного реанимационным отделением, так как последствия проведения этих процедур могут быть непредсказуемыми.

Преимущества уколов заключаются в моментальном действии препарата и единоразовом проведении. При этом у пациента нет возможности самовольно прервать лечение. При пероральным приёме таблеток и капель пациент должен строго соблюдать курс лечения, не прерывать весь цикл. Кроме того, приём таблеток иногда затягивается на 2–3 месяца.

Лазерный способ

Этот метод по праву считается самым безопасным. Его суть заключается в воздействии лазерных лучей определённого вида на зоны головного мозга, отвечающие за развитие пристрастия к алкоголю. К преимуществам лазерного кодирования, помимо его безопасности, можно отнести отсутствие побочных последствий. Эта процедура не требует длительного времени для проведения курса, эффективность кодировки будет ощутима на 1–2 стадии алкоголизма.

К недостаткам метода можно отнести его неэффективность для пациентов с 3 стадией алкоголизма и невозможность широкого использования из-за отсутствия необходимого специального оборудования во всех клиниках. Поэтому отзывов к этой кодировке встречается крайне мало.

Кодирование иглоукалыванием

Суть данной кодировки кроется в воздействии на биологические активные точки пациента, отвечающие за употребление алкоголя. По отзывам этот метод очень действенный, но проводить его должен только высококвалифицированный специалист.

Психотерапевтическое кодирование

К этой кодировке можно отнести лечение гипнозом, лечение по , разработки авторов других методик.

Это самый известный из всех существующих приёмов, в мировой практике считается самой эффективной кодировкой, которая не имеет побочных последствий.

Суть этого метода состоит в воздействии гипнозом на пациента, во время которого внушается отвращение к спиртному (запаху, вкусу, виду), и устанавливается определённый срок трезвого образа жизни. На некоторых этапах пациент вводится в глубокий гипноз, остальные предусматривают общение с пациентом в ясном уме.

После проведения такого сеанса гипноза делается провокация для закрепления результата лечения. Сеанс проводится в течение 1- 2 часов. Основные требования к пациенту при проведении такого гипноза заключаются в его твёрдом желании и отказаться от спиртного. Перестать употреблять алкоголь необходимо за 3–4 дня до проведения сеанса. Помогает достаточно эффективно. Однако как любое кодирование, этот метод имеет свои противопоказания:

1. Нарушение сознания.
2. Алкогольное опьянение.
3. Тяжёлые сердечно - сосудистые заболевания.

Психотерапия методом реконструкции

Воздействие заключается в том, что врач предлагает пациенту реконструировать воспоминания из своей жизни до того, как он начал пить, а также воспроизвести и сформировать свою жизнь, если бы пациент не страдал алкоголизмом, с планированием желаемых целей и событий. При этом человеку внушается неприятие алкоголя, проводится ассоциативный ряд всех последствий при алкогольном отравлении. Такое кодирование практически не имеет противопоказаний, кроме наличия психического заболевания пациента.

На основе таких методик проводятся и другие психотерапевтические сеансы. Людей, не поддающихся гипнотическому воздействию, такими методами вылечить нельзя, в лучшем случае они излечиваются на очень незначительный срок. К такому гипнозу чаще всего приходят люди, считающие кодирование с помощью медицинских препаратов болезненным и имеющим побочные последствия.

Преимущества и недостатки медикаментозного способа

Для идеального варианта требуется консультация нарколога, психиатра и терапевта. Только тогда будет достигнут желаемый эффект. Этот способ имеет больше всего преимуществ:

Преимуществ у данного приёма достаточно много, однако немало и минусов. К недостаткам можно отнести:

• токсичность лекарственных препаратов при употреблении пациентом спиртного, так как последствия могут привести даже к коме;
• при пероральном приёме наблюдается трудность в надлежащем контроле лечения;
• при имплантации существует риск развития инфекции, вызванной несоблюдением пациентом всех инструкций врача.

Плюсы и минусы психотерапевтического способа

Как показывает статистика, этот приём пользуется не очень большой популярностью. Далеко не каждый человек позволит «копаться» в своей голове. Существует риск негативных последствий при непрофессиональных действиях врача. Преимущества данного метода заключаются в следующем:

• отсутствует необходимость длительный срок принимать таблетки;
• отсутствует токсичность;
• срок действия кодировки очень длительный - может доходить до пожизненного избавления от алкоголизма;
• происходит одновременное избавление от сопутствующих фобий и депрессий.

К недостаткам метода можно отнести всего лишь единственный пункт - это неэффективность метода для пациентов, не поддающихся гипнозу. Кроме того, как уже говорилось выше, если психотерапевт недостаточно квалифицированный, может нарушиться психика пациента.

Возможные последствия кодировки

В основе кодировки лежит страх человека. Она направлена на подавление его воли и активизации инстинкта самосохранения. Вместо положительного алгоритма, в сознании пациента формируется отрицательная программа о том, что если он выпьет, то ему будет плохо.

Больной с неустойчивой психикой такого давления может не выдержать и опять начнёт пить, не опасаясь последствий. Поэтому при выборе лечения алкоголизма кодированием необходимо тщательно обдумать все плюсы и минусы, настроить себя на положительную программу.

По отзывам людей, которые очень противоречивы, можно сделать вывод, что результат лечения, прежде всего, зависит от различной психологической настроенности и восприимчивости каждого отдельного человека. Если у больного есть вера в излечение и присутствует желание вернуться к нормальной, полноценной жизни, если есть вера во врача, помогающего ему побороть болезнь, то результат не заставит себя ждать.

Алкоголизм - это очень тяжёлое хроническое заболевание. Как и любое заболевание, его невозможно вылечить после одной процедуры. Какое бы кодирование не было использовано для лечения, влечение к алкоголю, безусловно, становится значительно ниже, но зависимость, в той или иной мере остаётся. Всё зависит от страха при употреблении спиртного, психологического настроя пациента и от помощи со стороны своих родных и близких.