Декодирование кода Морзе в Maple

Криптография – это наука о методах обеспечения конфиденциальности (невозможного прочтения информации посторонним) и аутентичности (целостности и подлинности авторства) информации.

Процессу шифрования чаще всего предшествует процесс предварительного кодирования (представление информации в альтернативном виде, например в виде двоичного кода), а алгоритм дешифрования – обратное декодирование.

Сегодня криптография – это отдельное научное направление на стыке информатики и математики. Она нашла свое применение во многих отраслях современного общества [1].

Существует огромное количество различных способов кодирование и декодирование данных. В данной статье будет рассматриваться декодирование азбуки «Морзе» с помощью Maple.

Для того чтобы выполнить процесс декодирования сообщения в системе компьютерной алгебры (СКА) Maple необходимо разобрать, что такое азбука «Морзе», порядок применения и историю её создания.

Представление символов с использованием азбуки «Морзе» - это способ знакового кодирования, названный в честь Сэмюэля Морзе. С помощью азбуки «Морзе» можно кодировать и декодировать буквы различных алфавитов, цифры, знаки препинания использую только «точку» и «тире». В СКА Maple их можно представить в виде последовательностей «нулей» и «единиц». Длительность тире равна трём точкам. Пауза между элементами одного знака – одна точка, между знаками в слове – 3 точки, между словами – 7 точек.

Впервые азбука «Морзе» была использована в 1838 году в качестве телеграфного кода для телеграфного аппарата изобретенного ранее. Современное представления международного кода Морзе появился относительно недавно – в 1939 году, в тот момент, когда была проведена последняя корректировка, затронувшая в основном знаки препинания. Первоначальный вариант кода «Морзе» использовался вплоть до середины 60-х годов XX века на железнодорожных станциях. Сейчас азбука «Морзе» продолжает использоваться на флоте при передачи сообщений на дальние расстояния в условиях радиопомех, а так же она применяется в МЧС, а именно в Гражданской обороне и весьма популярна в кругах любителей радиоэлектроники.

При изучении предмета «Информатика и ИКТ» в школе, а именно темы «Кодирование информации» в качестве одного из примеров кодирования приводится пример использования азбуки «Морзе».

СКА Maple – система компьютерной алгебры. Является продуктом компании Waterloo Maple Inc. (англ.) русск., которая с 1984 года выпускает программные продукты, ориентированные на сложные математические вычисления, визуализацию данных и моделирование [3].

В наше время декодирование информации становится популярной темой в обсуждениях на различных форумах, конференциях, это связано с тем, что становится актуальной тема защита информации [5].

Целью данной работы является декодирование азбуки «Морзе» с помощью системы компьютерной алгебры Maple.

Объектом исследования является декодирование текста для обеспечения доступа к информации узкому кругу лиц. За основу создания данной программы взят код «Морзе».

Задачи исследования:

1.  Исследовать литературу по данному вопросу;

2.  Разработать программы декодирования азбуки «Морзе» с помощью системы компьютерной алгебры Maple.

Методологическую основу исследования составляет литература о методах декодирования.

Методы исследования. При решении поставленной задачи использовался анализ литературы по проблеме исследования, а так же разработка программы декодирования кода «Морзе » в Maple.

База исследования: Ставропольский государственный педагогический институт города Ставрополя.

Теоретическая значимость исследования заключается в анализе изученного материала о декодирование.

Практическая значимость исследования. Проделанная работа позволила наглядно представить процесс декодирование кода «Морзе», использование которого необходимо в дальнейших исследованиях.

Описание разработки. При разработки программы использовалась система компьютерной алгебры Maple 14 [3].

Применение программы: ее назначение и условие. Разработанная в Maple программа предназначена для декодирования сообщения представленного в виде азбуки «Морзе» (двоичного кода) в символы русского алфавита.

Входные и выходные данные. Входными данными служит информация, которую необходимо декодировать.

Перечень выходных данных. На экран выводится декодированное сообщение.

Описание программы. При запуске программы, появляется форма с 2 текстовыми окнами и 3 кнопками управления «Декодирование», «Сброс», «Справка» (рис. 1).

Рисунок 1. Вид формы

В текстовое окно вводится код для дешифровки. Чтобы декодировать данное кодовое слово, необходимо нажать на кнопку «Декодирование», после чего во втором текстовом окне появляется расшифрованный текст сообщения (рис 2.).

Рисунок 2. Декодирование сообщения

При нажатии на кнопку «Справка» (рис.3) высвечивается диалоговое окно, которое выдает определение азбуки «Морзе».

Рисунок 3. Диалоговое окно

При нажатии на кнопку «Сброс» все данные, которые были записаны в текстовом окне для ввода кода, стираются (рис.4).

Рисунок 4. Сброс данных

Заключение. В качестве результата исследования выступает достижение поставленной цели, а именно создание программы для декодирования азбуки «Морзе» в Maple 14. Написанная программа позволяет наглядно продемонстрировать школьникам, студентам процесс декодирования информации, а также позволяет закрепить знание языка программирования в СКА Maple [4; 6].