5. Kódování dat

Opakování

informatika, data, informace, šum - viz zápis z minulé hodiny
dokončit cvičení z minula - přenos graf. obrazů (tangram)

Teorie

kódování dat - nahrazení dat (písmen, čísel) symboly pro zjednodušení/umožnění přenosu i ukládání dat pomocí výpočetní techniky - obr. řečové komunikace
- dekódování = zpětná náhrada symbolů za data, nesmí dojít ke ztrátě dat
- konverze = proces kódování
šifrování - varianta kódování, kdy symboly nelze snadno dekódovat
komprese - varianta kódování, kdy zmenšujeme velikost dat (u obrázků, zvuku může být i ztrátová)
lidské způsoby kódování při přenosu informace z historie - kouřové signály, Morseovka (pomocí světla, zvuku - Youtube najít sami?), praporky (nutno řešit i začátek/konec vysílání, konec slova atd.), ruční signály vojáků, dopis, poštovní holubi, znaková řeč pro neslyšící, Braille, najít další způsoby
moderní způsoby komunikace = síťové protokoly (pravidla) - analogie s poštou - naznačit síťové vrstvy - poštovní dopis, česky

Zápis (praxe.md) - zjist co je kód **:

5. Kódování dat
	
- **kódování dat** = nahrazení dat (písmen, čísel) 
	symboly, aby byl možný přenos a ukládání dat pomocí (výpočetní) techniky

Cvičení 2 - Kódy z křížků a koleček

zkusíme vytvořit všechny možné kombinace (variace) "o" a "x" pro daný počet míst (dvojice, trojice, ...) a pak budeme přemýšlet k čemu by se to dalo použít
a) Spusťte si Excel a zapište do buněk všechny možné dvojice složené z "o" a "x" (např. |x|o| níže |o|x| atd.). Každá z těchto dvojic může představovat různé informace.
- Kolik dvojic jste vytvořili?
- V jakém pořadí jste je napsali, má to význam?
- Co by mohly dvojice vyjadřovat? (počet jako čísla 0-3, písmena a-d)
- Pokud budeme potřebovat vyjádřit kódem jen 2 stavy (např. ano/ne), tak kolik budeme potřebovat míst?
b) podobně zapište do buněk Excelu všechny možné trojice (např. |x|x|o| nebo |o|x|o|)
- Kolik trojic jste vytvořili?
- V jakém pořadí jste je napsali, má to význam?
- Co by mohly trojice vyjadřovat? (počet jako čísla 0-7, písmena a-h)
c) Tvorba pravidel kódování
- Existují nějaká jasná pravidla, která jste dodržovali nebo jste postupovali náhodně?
- Vymyslete pravidla, která by jasně popisovala, jak vytvořit přesně stejný seznam variací (např. první a poslední řádek = všechny stejné symboly)
- opakujte b) s těmito pravidly
- Diskuze: Je výhodné sjednocení pravidel pro kódování?
d) Příklad pravidel kódování :
- Příprava:
  1. určete si počet znaků (symbolů) n = 2 (binární = dvojznakový kód "o", "x")
  2. určete si k = počet použitých míst (dvojice, trojice, čtveřice)
  3. celkový počet variací s opakováním (vzorů o x pro daný počet míst) se vypočítá x=n^k
    - např. pro trojice k=3 lze vytvořit ze n=2 symbolů x=2³=8 variací (např. "ooo", "xxo", "oxo" atd. )
- Generování variací v listu Excelu:
  1. do prvního sloupce pište pod sebe do řádků shora dolů střídavě "o" a "x" až vyplníte celkový počet x řádků (variací)
  2. do vedlejšího pravého sloupce pak pište pod sebe střídavě vždy dvojnásobek "o" a "x" z předchozího levého sloupce
  3. bod 2. opakujte až do vyplnění daného počtu k sloupců
e) Podle pravidel z d) se pokuste znovu vytvořit všechny možné trojice
f) Podle pravidel z d) se pokuste vytvořit všechny možné čtveřice
Gratulujeme! Právě jste vynalezli svůj vlastní kódovací systém

Cvičení 3 - Zařízení pro komunikaci:

Pomůcky: běžné školní potřeby
Příprava: každý si připraví otázku, na kterou lze odpovědět jen ano/ne
Učitel: v průběhu na Whiteboard zapisovat zařízení
- a) Vymyslete zařízení, které umožní dálkově sdělovat dvě možné hodnoty odpovědi (ano, ne)
  - Sestavte si zařízení z učebních pomůcek, které vám sdělí odpověď na vaši binární otázku
  - každá dvojice představí své zařízení a demonstruje ho na připravené otázce (dvojice vstane a ukáže to mimo lavici)
  - ostatní mají připomínky, jestli je odpověď jednoznačná, jestli zařízení nemá chyby
- b) Upravte zařízení tak, aby byla možná odpověď jedné ze 4 hodnot (např. na otázku po počtu bude odpověď číslo 0-3)
- c) Úvaha - bude potřeba úprava zařízení pro 8 hodnot (čísel 0-7), 16, atd.?
Whiteboard - ze všech zařízení vybrat zařízení s různými principy, nakonec hlasování o nejlepší zařízení (univerzální)
Úvaha - sdělování čísel 0-15 pomocí ox - bude se dělat příště