CC BY
35<<Ш11ШетиМ~^©и©Ма1>#9(Ш,2©2© / TECHNICAL science
19
УДК 004.588
Назаренко А.В. студентка 4 курса, ГБОУ ВО "Ставропольский Государственный Педагогический Институт "
Лепшокова А.Р. студентка 4 курса, ГБОУ ВО "Ставропольский Государственный Педагогический Институт "
DOI: 10.24411/2520- 6990-2020-11585 НАГЛЯДНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ АЗБУКИ МОРЗЕ СИСТЕМОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ АЛГЕБРЫ «MAPLE» В ШКОЛЬНОМ КУРСЕ ИНФОРМАТИКИ
Nazarenko A. V.
4thyear student, GBOU VO "Stavropol State Pedagogical Institute" Lepshokova A.R.
4thyear student, GBOU VO "Stavropol State Pedagogical Institute"
VISUAL PRESENTATION OF THE MORSE CODE BY THE MAPLE COMPUTER ALGEBRA SYSTEM IN A COMPUTER SCIENCE SCHOOL COURSE
Аннотация
В данной статье затронуты актуальные вопросы современного образования, возможность внедрения общедоступного средства обучения школьников по теме «Кодирование информации». А именно, приложение, разработанное для наглядного ознакомления учащихся с кодами Азбуки Морзе, в системе компьютерной алгебры «Maple»
Resume
This article touches upon current issues of modern education, the possibility of introducing a publicly available educational tool_for schoolchildren on the topic "Information Coding". Namely, an application designed to visually familiarize students with Morse code codes in the Maple computer algebra system
Ключевые слова: азбука Морзе, Система компьютерной алгебры «Maple», интерактивное приложение, образование, информационные технологии, кодирование информации.
Keywords: Morse code, Maple computer algebra system, interactive application, education, information technology, information coding.
За всё время существования человечества, люди всегда искали способы сохранения тайн, передачи секретных сообщений. С развитием цивилизации, возникло множество способов сокрытия информации [1]. В настоящее время, основным и наиболее качественным является кодирование.
Кодирование - это представление исходной информации в другом виде, путем преобразования определённой последовательности бит или заданных символов. Применяется зачастую для хранения или передачи данных. В таком случае прямое преобразование называют - кодированием, обратное -декодированием [2].
Азбука Морзе или код Морзе - один из общедоступных способов кодирования, представление букв алфавита, цифр, знаков препинания и других символов последовательностью сигналов: длинных («тире») и коротких («точек») [1]. Таким образом, код Морзе переводит алфавит в код, который может быть выражен набором простых световых, звуковых или электрических сигналов.
В наше время, как правило, используются более современные средства связи, но код Морзе остается актуальным способом передачи информации и на сегодняшний день, так как является самым доступным и простым. Принимать сигнал можно на дальних расстояниях, а также в условиях сильных радиопомех. Кодировать послания можно вручную, а запись и воспроизведение происходит с помощью простейших устройств.
По требованиям федерального государственного образовательного стандарта (ФГОС) в общеобразовательных организациях, является обязательным изучение темы «Кодирование Информации». Которое осуществляется на значительно протяженном этапе школьного курса информатики. Например, в 5 классе учащиеся проходят тему «Кодирование числовой информации», в которой происходит начальное ознакомление с темой кодирования, на примерах, один из которых Азбука Морзе. Учащиеся же 10 классов, для улучшения работы с различными данными (числовыми, текстовыми, звуковыми и т.д.) более подробно изучают тему «Кодирование числовой информации. Системы счисления». Данная тема так же встречается в Едином государственном экзамене (ЕГЭ) по информатике.
Задачи по информатике призваны проверять умение учащихся кодировать и декодировать информацию. Рассмотрим одну из таких задач на примере.
Текст задачи:
Расшифруйте (декодируйте), что здесь написано (буквы отделены друг от друга пробелами) в латинский алфавит.
Учащимся прилагается кодовая таблица азбуки Морзе:
20 TECHNICAL SCIENCE / <<Ш11ШетиМ~^®иГМа1>#9(Ш,2©2©
Таблица 1
Азбука Морзе_____
Русские Латинские Код Русские Латинские Код Цифры Код Знаки Код
буквы буквы Морзе буквы буквы Морзе Морзе Морзе
A A Р R 1 .—
Б B С S 2 ..— .-.-.-
В W Т T - 3 ...-- ?
Г Q У U 4 ....- —...
Д D Ф F 5 - -....-
Е E Х H 6 -....
Ж V Ц C 7 --...
З Z Ч —. 8 —..
И J Ш — 9 —.
К K Щ Q 0
Л L Ы Y
М M -- Ю
Н N Я
О O — и J .—
П P ЬЪ X
Э E
Решение данного задания заключается в следующем: с помощью таблицы 1, ученики декодируют заданное сообщение, в итоге данной задачи ответом является слово «school».
При самостоятельном декодировании или кодировании с помощью азбуки Морзе, зачастую, из-за человеческого фактора, возникают ошибки.
Рассмотрев современные составляющие образовательного процесса, очевидно, что в образовании осуществляется активное внедрение, информационных технологий. Современные средства обучения должны активизировать мыслительную деятельность учащихся, способствовать развитию творчества педагогов, позволяя проводить дистанционное обучение, тем самым повышая эффективность образовательного процесса, а так же, что немаловажно, способствует модернизации учебно-воспитательного процесса [4].
Одним, из множества различных средств информационных технологий, применимых в процессе обучения, является система компьютерной алгебры (СКА) Maple, возможности которой позволяют провести проверку правильности решения поставленных задач.
4fc Представление сообщения в коде Морзе
С технической точки зрения, это осуществляется следующим образом. Элементам латинского алфавита и цифрам присваиваются соответствующие значения точек и тире. Затем прописывается строка для обеспечения верности декодирования. В силу особенностей азбуки Морзе, между введенными буквами должна осуществляться пауза, в данном коде ей соответствуют «000». Вслед за этим,
Maple - это программный пакет для выполнения сложных математических вычислений на компьютере, который ориентирован на визуализацию данных и моделирование. [8]
Использование элементов библиотеки (СКА) Maple - Maplets, позволяет разработать интерактивные приложения, модуль Maplets обеспечивает возможность создания произвольных графических интерфейсов пользователя, называемых маплетами (maplets) [6]. Которые позволяют учащимся проверить правильность кодирования и декодирования сообщения составленного при помощи азбуки Морзе, что способствуют более инновационному и наглядному изучению тем школьного курса. А так же, что немаловажно экономии времени проведения урока
Приложение, реализует перевод из латинского алфавита в точки тире соответствующие азбуке Морзе, работает по следующему алгоритму: в текстовое поле вводится некоторое сообщение в кавычках латиницей, после чего производится кодирование.
х
прописывается основной код, при котором будет происходить перевод элементов исходного алфавита в азбуку Морзе.
Представим работу приложения Maplets в СКА Maple на конкретном примере, ранее рассмотренном в данной статье. Проверим существление проверки кодирования сообщения «School».
Введите исходное сообщение
Закодировать Декодировать
Очистить всё ОК
Рисунок 1. Интерфейс разработанного приложения Maplets
«Ш11шетим~^©и©ма1>#9(ш,2©2© / TECHNICAL science
21
Представление сообщения в коде Морзе X
Введете исходное сообщение "school"
"...000-.-.Ö0Ö....ÖÖÖ—000—0Q0.-..000"
|| Закодировать || Декодировать
Я Очпстпть всё OK
Рисунок 2. Выполнение примера рассмотренной задачи.
Очевидно, что СКА Maple позволяет наглядно продемонстрировать школьникам процесс кодирования слов привычного алфавита в алфавит азбуки Морзе.
Также СКА Maple является оптимальным способом контроля усвоения материала, таким образом, школьник может самостоятельно проверить правильность своего кодирования или декодирования текста, составленного на основе азбуки Морзе.
Применение педагогом разработанного приложения способствует не только инновационному изучению темы, но и более успешной подготовки школьников к сдаче ЕГЭ. А так же более рациональному использованию времени урока, освободившемуся, за счет применения данного приложения.
В заключение хотелось бы отметить, что применение СКА Maple возможно, как для традиционного урока, так и для дистанционного обучения, что является актуальным вопросов современности, и, пожалуй, главной целью внедрения общедоступного применения информационных технологий.
Список литературы:
1. Гребенников В.В. «Стеганография. История тайнописи» Издатель ЛитРес Самиздат 2019. -160с.
2. Мао B. Современная криптография. Теория и практика. М.: Вильямс, 2005. -763 с.
3. Адаменко М.В. Основы классической криптологии: секреты шифров и кодов, 2012. - 88с.
4. Горбунова Л. И., Субботина Е. А. Использование информационных технологий в процессе обучения // Молодой ученый. — 2013. — №4. — С. 544-547. — URL https://moluch.ru/archive/51/6685/ (дата обращения: 17.01.2020).
5. Красильников В.В., Оленев А.А., Тоискин
B.С., Тынчеров К.Т. Простейшие криптографические преобразования в среде MAPLE. - Актуальные вопросы инженерного образования-2016: сборник научных трудов Международной научно-методической конференции. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2016. -
C. 291-298.
6. Аладьев В.З., Бойко В.К., Ровба Е.А. Программирование и разработка приложений в Maple. - ГрГУ, Международная Академия Ноосферы -2007. - 459с.
7. Тоискин В.С., Тынчеров К.Т. Использование системы компьютерной алгебры MAPLE при изучении дискретной математики. - Актуальные вопросы инженерного образования-2016: сборник научных трудов Международной научно-методической конференции. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2016. -C. 310-320.
8. Уколова А. В. «Применение системы компьютерной алгебры «maple» при изучении метода математической индукции» Colloquium-journal №14(38), 2019. -102с.
9. Оленев А.А., Малиатаки В.В., Тынчеров К.Т., Селиванова М.В. использование системы компьютерной алгебры maple для криптоанализа шифра цезаря В сборнике: Актуальные вопросы высшего образования - 2018 Материалы международной научно-методической конференции. 2018. С. 203-210.
10. Оленев А.А., Тынчеров К.Т., Селиванова М.В. шифр замены в системе компьютерной алгебры maple в сборнике: Актуальные вопросы высшего образования - 2018 Материалы международной научно-методической конференции. 2018. С. 217-222.
