Определение количества информации
план-конспект урока по информатике и икт (8 класс)

Салманов Магомед Гаджиевич

Разбор урока

Скачать:


Предварительный просмотр:

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

 г.Кизилюрта «СОШ №1  ».

Урок

 по информатике

 в 8 классе

 по теме:  «Определение количества информации».

      Учитель: Салманов Магомед Гаджиевич.

                          2015год.

Урок по теме: «Определение количества информации».

                                                    8 класс

Цели:

Образовательные: 

  • познакомить учащихся с методами измерения информации: содержательным и алфавитным;
  • ввести понятие алфавита, понятие мощности алфавита;
  • научиться вычислять количество информации в тексте, составленном из символов определенного алфавита;
  • ввести понятие минимального и достаточного алфавита, скорости информационного потока.
  • познакомить с единицами измерения информации,
  • научить определять информационный объем сообщения

Воспитательные:

  • воспитание познавательной потребности, интереса к предмету;
  • контроль за ТБ, правильностью посадки за ПК;
  • прививание навыков самостоятельной работы.
  • привитие нравственных качеств: ответственность, дисциплинированность, аккуратность, собранность

Развивающие 

  • развитие мышления (умение строить по аналогии с раннее изученным, сравнивать, обобщать, классифицировать, систематизировать)
  • развитие речи
  • развитие познавательного интереса у учащихся, уверенности в собственных силах, интереса к информатике как науке;

Тип урока: усвоение новых знаний

Оборудование:
доска, компьютер, компьютерная презентация.

План урока:
I. Орг. момент. (1 мин)
II. Актуализация знаний. (1 мин)
III. Теоретическая часть. (20 мин)
IV. Практическая часть. (9 мин)
V. Д/з (2 мин)
VI. Вопросы учеников. (5 мин)
VII. Итог урока. (2 мин)

Ход урока:
I. Орг. момент.

Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода урока.

II. Актуализация знаний.

  1. Что такое информация?
  2. Как может быть представлена информация? Приведите примеры.
  3. Зависит ли смысл, содержание информации от способа представления?
  4. Какие формы представления информации вы знаете?
  5. Какие свойства информации вы знаете?
  6. Представьте информацию о погоде в различной форме.

III. Изучение нового материала.

Мы с вами говорили, что основным понятием в информатике является “информация”. А можно ли измерить количество информации и как это сделать?

Как и любую величину, информацию можно измерять и находить ее количество.

Конспект с использованием презентации.

IV. Д/з
Знать 2 подхода в измерении информации, формулы для вычисления объема информации,  единицы измерения объема информации.

Решить задачи:

1) Сколько информации содержит сообщение о том, что из колоды карт достали король пик?(В колоде  32 карты).

2) Сколько информации содержит сообщение о том, что на поле 4х4 клетки одна из клеток закрашена?

3) Мощность некоторого алфавита равна 64 символам. Каким будет объем информации в тексте, состоящем из 100символов.
4) Информационный объем сообщения равен 4096 бит. Оно содержит 1024 символа. Какова мощность алфавита, с помощью которого составлено это сообщение?

V. Вопросы учеников.
Ответы на вопросы учащихся.

VI. Итог урока.

Подведение итога урока. Выставление оценок.
На уроке мы узнали, что существуют 2 подхода в измерении информации: содержательный и алфавитный, познакомились с формулами для вычисления объема информации, узнали в каких единицах измеряется информация, научились определять количество информации.


Предварительный просмотр:


Подписи к слайдам:

Слайд 1

МКОУ «Гимназия №1» г.Кизилюрт Учитель информатики Салманов Магомед Гаджиевич

Слайд 2

Как измерить информацию? Вопрос этот очень непростой. Ответ на него зависит от того, что понимать под информацией. Но поскольку определять информацию можно по-разному, то и способы измерения тоже могут быть разными . ИНФОРМАЦИЯ

Слайд 4

Содержательный подход к измерению информации. Для человека информация — это знания. Если получение новой информации приводит к расширению знаний, то можно говорить, что такое сообщение содержит информацию . Говорят, что сообщение информативно если оно пополняет знания человека. Например, прогноз погоды на завтра — информативное сообщение, а сообщение о вчерашней погоде неинформативно, т.к. нам это уже известно. Основоположником этого подхода является американский учёный Клод Элвуд Шеннон(1916 — 2001). По Шеннону, информация — уменьшение неопределенности наших знаний. Неопределенность некоторого события — это количество возможных исходов данного события. Так, например, если из колоды карт наугад выбирают карту, то неопределенность равна количеству карт в колоде. При бросании монеты неопределенность равна 2.

Слайд 5

Единица измерения информации была определена в науке, которая называется теорией информации. Эта единица носит название « бит ». Ее определение звучит так: Сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в два раза, несет 1 бит информации. Неопределенность знаний о некотором событии — это количество возможных результатов события. Содержательный подход к измерению информации. Тогда можно записать формулу: 2 i = N N - количество событий i - количество информации одного события

Слайд 6

Пример: На книжном стеллаже восемь полок. Книга может быть поставлена на любую из них. Сколько информации содержит сообщение о том, где находится книга? Решение: N = 8 . i - ? 2 i = N 2 i = 8 2 i = 2 3 i = 3 бита Ответ: сообщение о том, что книга находится на любой из полок равно 3 бита .

Слайд 7

Алфавитный подход к измерению информации Алфавитный подход к измерению количества информации основан на подсчете числа символов в сообщении. При алфавитном подходе к определению количества информации отвлекаются от содержания информации и рассматривают информационное сообщение как последовательность знаков определенной знаковой системы. Все множество используемых в языке символов будем традиционно называть алфавитом . Обычно под алфавитом понимают только буквы, но поскольку в тексте могут встречаться знаки препинания, цифры, скобки, то мы их тоже включим в алфавит. В алфавит также следует включить и пробел, т.е. пропуск между словами. Полное количество символов алфавита принято называть мощностью алфавита . В формуле 2 i = N N - мощность алфавита i - количество информации одного символа

Слайд 8

Алфавитный подход к измерению информации Основоположником этого подхода является Андрей Николаевич Колмогоров,(1903-1987), великий российский ученый-математик. При алфавитном подходе к измерению информации количество информации зависит не от содержания, а от размера текста и мощности алфавита. Информационный объем текста ( I ), содержащего K символов вычисляют по формуле: I=K*i где I - информационный объем текста , K - количество символов в тексте, i - информационный объем одного символа.

Слайд 9

Пример: Определите информационный объем страницы книги, если для записи текста использовались только заглавные буквы русского алфавита, кроме буквы Ё. Решение: N = 32 2 i = N 2 i = 32 2 i = 2 5 i = 5 бит На странице 3000 знаков,т.е. К=3000, тогда объем информации I =K * i I = 3000 * 5 , I = 15000 бит . Ответ: информационный объем страницы книги равен 15000 бит .

Слайд 10

Единицы измерения 1 килобайт = 1Кб=2 10 байт =1024 байта; 1 мегабайт = 1Мб= 2 10 Кб = 2 20 байта; 1 гигабайт = 1Гб = 2 10 Мб = 2 30 байта; 1 Терабайт (Тб) = 2 10 Гбайта = 2 40 байта, 1 Петабайт (Пб) = 2 10 Тбайта = 2 50 байта. 1 байт = 8 бит

Слайд 11

А что если алфавит состоит только из двух символов 0 и 1? В этом случае: N = 2; 2 i = N ; 2 i = 2; i = 1 бит. При использовании двоичной системы (алфавит состоит из двух знаков: 0 и 1) каждый двоичный знак несет 1 бит информации. Интересно, что сама единица измерения информации «бит» получила свое название от английского сочетания « bi nary digi t » - «двоичная цифра». Двоичный алфавит Достаточный алфавит Ограничения на максимальный размер алфавита теоретически не существует. Однако есть алфавит, который можно назвать достаточным . С ним мы скоро встретимся при работе с компьютером. Это алфавит мощностью 256 символов . В алфавит такого размера можно поместить все практически необходимые символы: латинские и русские буквы, цифры, знаки арифметических операций, всевозможные скобки, знаки препинания.... В этом случае: N = 2 56 ; 2 i = N ; 2 i = 2 56 ; 2 i = 2 8 ; i = 8бит. Один символ этого алфавита «весит» 8 бит или 1байт, т.к. 1 байт = 8 бит Примеры некоторых алфавитов.

Слайд 12

Скорость передачи информации Прием-передача информации могут происходить с разной скоростью. Количество информации, передаваемое за единицу времени, есть скорость передачи информации или скорость информационного потока. Очевидно, эта скорость выражается в таких единицах, как бит в секунду (бит/с), байт в секунду (байт/с), килобайт в секунду (Кбайт/с) и т.д.


Предварительный просмотр:


Подписи к слайдам:

Слайд 1

Решение задач по теме:

Слайд 2

Что надо знать? В 1 бит можно записать один двоичный символ. 1 байт = 8 бит. В кодировке ASCII в один байт можно записать один 256 символьный код. В кодировке UNICODE один 256 символьный код занимает в памяти два байт. 2 i = N где i- количество информации в битах, N – неопределенность. I=K*i I - информационный объем текста , K - количество символов в тексте, Таблица степеней двойки, которая показывает сколько информации можно закодировать с помощью i – бит. i 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 N=2 i 1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024

Слайд 3

Что надо уметь ? Чтобы перевести биты в байты надо число бит поделить на 8. Например: 32 бита - это 4 байта. Чтобы перевести байты в килобайты надо число байтов поделить на 1024. Например: в 2048 байтах будет 2 килобайта. Чтобы перевести байты в биты надо число байт умножить на 8. Например: в 3 байтах будет 24 бита. Чтобы перевести килобайты в байты надо число килобайт умножить на 1024. Например: в 3 килобайтах будет 3072 байта и соответственно 24576 бит. И так далее. Чтобы найти фальшивую монету из 64 монет необходимо сделать 6 взвешиваний.

Слайд 4

Задача №1 Считая, что информационный вес одного символа равен 1 байту ( кодировка ASCII ), найдите информационный объём фразы: Байкал - самое глубокое в мире пресное озеро. Дано: i = 1 байт. Найти : I Решение : Количество символов в этой фразе равно 45 (считая пробелы и знаки препинания). K = 45 символов. I=K*i I= 45 * 1 I= 45 байт. Ответ: информационный объём равен 45 байтам .

Слайд 5

Задача №2 Если 128 символьным алфавитом записано сообщение из 5 символов, то чему равен объем сообщения. Дано. N = 128-мощность алфавита (это неопределенность). K = 5 символов. Найти : I Решение 2 i = N 2 i = 128 2 i = 2 7 i = 7 Значит один символ занимает в памяти 7 бит. Тогда 5 символов занимают в памяти 35 бит, т.е. I=K*i I= 5 * 7 I = 35 бит Ответ: 35 бит.

Слайд 6

Задача №3 Сколько надо задать вопросов, чтобы определить час прибытия поезда? Дано : N = 24 часа – неопределенность. Найти : i Решение: 2 i = N 2 i = 24 4< i <5 i=5. Чтобы определить час прибытия поезда, надо задать 5 вопросов (4 -х вопросов будет недостаточно), иначе говоря, получить 5 бит информации. Ответ : 5 бит.

Слайд 7

В некоторой стране автомобильный номер длиной 8 символов составляют из заглавных букв (задействовано 20 различных букв) и десяти цифр в любом порядке. Каждый такой номер в компьютерной программе записывается минимально возможным и одинаковым целым количеством байт (при этом используют посимвольное кодирование и все символы кодируются одинаковым и минимально возможным количеством бит). Определите объем памяти, отводимый этой программой для записи 40 номеров. Дано. N = 30 (20букв + 10 цифр) K = 8 символов. n=40 номеров. Найти : I Решение 2 i = N 2 i = 30 i=5 бит. Ответ: 200 байт Задача №4

Слайд 8

Задача №5 Два текста содержат одинаковое количество символов. Первый составлен в алфавите мощностью 32 символа, второй - мощностью 64 символа. Во сколько раз отличаются информационные объёмы этих текстов? Решение: Пусть количество символов в каждом из этих текстов равно К. Тогда их информационные объёмы равны соответственно К х b1 и К х b2, где 32 = 2 b1 и 64 = 2 b2 . Тогда отношение информационных объёмов равно (К х b1) : (К х b2) = b1 : b2 = 5 : 6 .

Слайд 9

Задача №6 Задача. Метеорологическая станция ведет наблюдение за атмосферным давлением. Результатом одного измерения является целое число, принимающее значение от 720 до 780 мм ртутного столба, которое записывается при помощи минимально возможного количества бит. Станция сделала 80 измерений, Определите информационный объем результатов наблюдений. Решение. Определим количество значений, которое надо закодировать. Это 61 значение. 780 - 720 + 1 = 61 (проверьте формулу на интервале по номерам очереди с 3 до 5). Полученное число - это неопределенность. Значит для кодирования одного значения по формуле Хартли требуется 6 бит информации. Сделано 80 измерений, получено 6 х 80 = 480 бит или 480 : 8 = 60 байт информации.

Слайд 10

Задача №7 Документ содержит точечную черно-белую фотографию 10 х 15 см. Каждый квадратный сантиметр содержит 600 точек, каждая точка описывается 4 битами. Каков общий информационный объем документа в килобайтах? Решение. Вычислим общее количество точек, содержащихся в фотографии. Обратите внимание, что 600 точек содержит не линейный сантиметр, а квадратный. Таким образом общее число точек будет 10 х 15 х 600 = 9000 точек. Поскольку точка описывается 4 битами, то общее число бит 9000 х 4 = 36000 бит. Переведем биты в байты и получим 36000 : 8 = 4500 байт Переведем байты в килобайты 4500 : 1024 = 4,39 килобайт.

Слайд 11

Задача №8 Определить, сколько времени будет передавать информацию страницы текста из 40 строк по 80 символов в строке модем, работающий со скоростью 1200 бит/сек. Решение. Вычислим общее количество символов на странице. Это 40 х 80= 3200 символов. Поскольку в кодировке ASCII один символ занимает в памяти 1 байт, общее количество информации на странице - 3200 байт, но скорость дана в бит/сек. Переведем 3200 байт в биты. Получим 25600 бит. Разделим 25600 бит на 1200 бит/сек и получим 21,3 сек. Обратите внимание, что здесь нельзя округлить до 21 сек поскольку в этом случае вы не отправите всю заданную информацию. Однако в случае передачи нескольких страниц текста для приближенного вычисления можно использовать результат 21,3 сек для дальнейших расчетов. Таким образом 10 страниц текста будут переданы за 213,3 сек.

Слайд 12

Задача №9 Для передачи секретного сообщения используется код, состоящий из заглавных латинских букв и цифр (всего используется 36 различных символов). При этом все символы кодируются одним и тем же (минимально возможным) количеством бит. Определите информационный объем сообщения длиной в 160 символов. Выберите один ответ. Ответ: 120 байт

Слайд 13

Задача №10 Текст составлен с использованием алфавита мощностью 64 символа и состоит из 20 страниц. На каждой странице 40 строк по 60 символов. Найдите информационный объём текста в килобайтах. Решение: 1. Найдём информационный вес (b) символа такого алфавита в битах из формулы 64 = 2 b : b = 6 2. Количество символов в тексте равно 20 х 40 х 60 = 48000. 3. Информационный объём равен 6 х 48000 = 288000 бит = 288000 : 8 байт = 36000 байт = 36 кБ .


По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Вероятностный подход к определению количества информации

"Урок на тему: Вероятностный подход к определению количества информации"...

Тема урока “Определение количества информации”

В настоящее время на экзаменах по информатике, есть много заданий по теме “Определение количества информации”. Цель данного урока – закрепление навыков решения задач с помощью алфавитного и содержател...

Вероятностный подход к определению количества информации 10класс

Материал разработан на два урока, с использованием электронных таблиц Excel...

Алфавитный подход к определению количества информации. Единицы измерения информации.

Урок – презентация для учащихся 8 классов. Урок направлен на формирование у учащихся алфавитного подхода к определению количества информации; развитие логического мышления и самостоятельности; формиро...